作者：张崇辉

单位：中国第一重型机械股份公司轧辊电站事业部

来源：《金属加工（热加工）》杂志

我厂为宝钢5m轧机生产的滑板，材质为20CrMnTi，尺寸如图1所示。

工件化学成分如附表所示。

工件成分表

该产品技术要求为单面渗碳，层深1.5～2mm。单面淬火，硬度为54～62HRC，共16件。工件来我厂的原始状态为正回火后硬度210HBW，经渗碳，渗层深为2.15mm，淬火面留0.4mm磨量。到我厂来淬回火。

1.原热处理工艺

为防止工件变形，我们将工件每两件用螺栓把合在一起，淬火面朝外。如图2工件立装在料盘上，在台车炉上进行热处理，工艺如图3所示。

经热处理后，交检硬度为37～40HRC，工件变形1～1.5mm。产品质量不合格，需要返修。

2.原因分析

经分析认为，我厂淬火油已使用了30年以上，虽然补充了一定数量，但其冷却能力已大大下降。另外，台车炉淬火其天车非淬火天车，在出炉到入油时间过长，两工件把合在一起，截面积过大，且工件装在料盘上，也影响工件冷却速度，导致工件未完全淬上火。而变形问题是由于在高温膨胀和淬火冷却过程中，组织转变不同，导致工件变形严重，把合的螺栓在高温膨胀拉长，淬火后未能将工件完全把死所导致的。

3.新工艺制定及实施

针对这种情况，我们改变了工艺，首先我们改进了工件把合的方法，在两工件间用套筒将其隔开，再把工件把合，减小淬火的截面积。如图4所示。

另外，将工件转至井式炉进行热处理，因为没有料盘，两工件分开，且井式炉天车为淬火天车，工件的冷却速度大大提高，再降低终冷反应温度，使其得到淬火马氏体。针对变形问题，我们在其淬火后，工件未入炉时，将把合工件的螺栓全部从新拧紧后，入炉回火。具体工艺如图5所示。

工艺执行后，对工件交检结果如下：硬度为55～61HRC，工件变形≤0.3mm。

4.结语

20CrMnTi厚板类产品，经渗碳后淬火，对冷却速度要求很高，如果冷却速度不够则得不到淬火马氏体，可以通过减少淬火过程中空冷时间及深冷来达到淬火目的，得到淬火马氏体，而达到硬度要求。而变形问题可以通过对工件的把合，减小因热应力、特别是因化学成分不同，组织转变不同导致工件产生的变形，淬火冷却后对螺栓重新拧紧，是因为淬火后，螺栓和螺母因热胀冷缩导致的把合不紧，对螺栓重新拧紧，矫正了淬火后变形的工件，经回火消除了各种应力，解决了淬火后产生变形的工件。

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