县晓明，王娟娟，王文琢

(甘肃海林中科科技股份有限公司，甘肃 天水 741018)

1 淬火中常见的问题

GCr15钢圆锥滚子轴承零件在淬火中通常存在的问题为：(1)薄壁套圈(特轻、轻宽类)圆度超差比例过高；(2)厚壁外圈(有效壁厚>12 mm)圆度超差比例过高、屈氏体超标和硬度不均；(3)滚子(有效直径>26 mm)淬、回火后经常出现屈氏体超标及淬火硬度不均匀。初步分析认为造成上述问题的原因是：(1)淬火过程中轴承内、外圈产生的变形同产品结构、车削应力、入炉摆放方式、加热与冷却不均匀及马氏体转变时应力不均衡等因素有关；(2)淬火介质各冷却区间的冷却性能及冷速的分布形式同零件组织转变、淬火变形和硬度不均衡存在一定关联[1]。从原因(1)着手，对工件入炉的摆放方式、淬火加热温度、淬火油温及淬火油搅拌速率等作了大量的探索，但收效甚微。因此解决以上问题的思路逐渐转向淬火油冷却性能的分析、淬火油的选择及应用效果探索等方面。

2 淬火油冷却过程及其曲线

2.1 冷却过程传热类型

淬火介质同淬火件的换热过程根据热流密度、过热度的量值可分为膜沸腾、过渡区沸腾、核沸腾(过渡区沸腾、核沸腾总称为池沸腾)和对流4个阶段[2]。

冷却曲线适用于淬火介质冷却能力的测定与研究，冷却曲线与膜沸腾、池沸腾、对流3个传热阶段的对应关系如图1所示。在膜沸腾阶段，附在工件表面的蒸汽膜具有隔热作用，此时的冷却速度非常缓慢；在池沸腾阶段，工件表面不断与周围的凉液接触，热量被迅速带走，此时的冷却速度很快；在对……