眾所周知，金屬材料的力學（xué）性能主要（yào）是由其組織機結構決定的（de），淬火後能否淬透，能否（fǒu）獲得馬氏體（tǐ）組織，是材（cái）料能（néng）否通過（guò）熱處理改變其力學性能（néng）的先決條件。鋼的淬透性是具體衡量獲得馬（mǎ）氏體組織（zhī）能力的一個重要（yào）指標，淬火後獲（huò）得淬硬層深度主要取決於鋼的淬透性，但也受其他因素影響，其中尺（chǐ）寸是重要因素之一。45 鋼在水中的臨界淬透直徑為15~23 mm。大截麵的45 鋼的淬硬層深度問題是熱處理技術人（rén）員最為關心的，因為它關係到熱處理後（hòu）的工件（jiàn）能否達（dá）到（dào）設計要求。所以，對大截麵45 鋼進行與生產實踐相一致的工況下淬硬層深度沿截麵分布（bù）問題進行探索及工藝路線設計（jì）很有必要。

      1 實驗方法

      實（shí）驗時采用生產現場進（jìn）行熱處理調質處理的45 鋼， 其化學（xué）成分為：C 0.42%~0.50%、Si 0.17%~0.37%、Mn 0.50%~0.80%，S 0.040%，P 0.040%。試（shì）樣選用直徑分別（bié）為40 mm、60 mm 、80 mm、100 mm、120 mm、155 mm 的銷（xiāo）軸類棒料（liào），長度均大於直徑的2.5倍，剝去1 mm 厚的表皮後備用。試樣的淬火溫度為840 ℃，淬火（huǒ）介質采用10﹪的鹽水，回火溫度（dù）選用200~600 ℃。熱處理後磨去表麵氧化皮，以保證硬度測試的（de）平（píng）衡性並消除表麵脫碳對工件硬度（dù）的影響，每個試樣（yàng）處理後，在其長（zhǎng）度（dù）二分之一處用砂輪機在水冷下剖開，硬（yìng）度沿同心圓測定，每個硬度值測（cè）定5~10 個點以提（tí）高數據的準確性。

      2 實驗結論及分析

      2.1 實驗結論及分析

      通過實驗可以看出大（dà）截麵45 鋼的淬硬層深度（dù）僅為1~5 mm， 除表層外， 大（dà）部分得不到馬氏體組（zǔ）織。因此，在高（gāo）溫回火後僅僅（jǐn）是表層獲得具有良好的（de）綜合力學性能的回火索氏體，而傳統的銷軸類零件加工路線調（diào）質處理安排在（zài）粗加工之（zhī）前，按照工廠通常的調質處理件的加工餘量2.5 mm， 對於（yú）大截麵45 鋼來說， 經粗加工後調質處理的（de）效果基本被（bèi）消除。因此，對大截麵銷軸類零件，調質處理工序應安排在粗加工之（zhī）後，否則（zé）達不到要求。

      2.2 用淬火加低溫回火替代調質（zhì）處理

      在工程機械中大量采用的（de）大截麵45 鋼（gāng）銷軸類零件，有的是將調（diào）質（zhì）處理作為最（zuì）終熱處理，有的是把調質（zhì）處理作為（wéi）預備熱處理，然後再進行表麵高頻淬火、中頻淬火。通過以上試驗可知，在一定條件下可以用淬（cuì）火加低溫回火代替上述熱處理工序，因為淬硬層200 ℃回火得到的是回（huí）火馬氏體組織，其硬度（dù）、強度、耐磨性均要比回（huí）火索（suǒ）氏體高許（xǔ）多，且表麵還產生殘餘（yú）應力，提高了鋼的疲（pí）勞強度（dù），這就（jiù）相當（dāng）於表（biǎo）麵淬火所得到的1~4 mm 的硬化層深度。此外（wài），對於大截麵工件來說因（yīn）淬透性的因素低溫回火的芯部（bù）性能與高溫回火相差不大，芯部（bù）性能在500℃以下沒什麽變化，即低溫回火與高溫回火後的性能基本相同，還不至於增加回火脆性，影響其承受衝擊載荷的能力。應該（gāi）指出用淬火加低溫回（huí）火替（tì）代調質處理僅適用（yòng）加工餘量不大的工件。

      2.3 用正火取代調質（zhì）處理作為（wéi）預先熱處（chù）理

      直徑大於100 mm 大截麵45 鋼軸類（lèi）零件的淬硬層深度僅為1~2 mm，除表層外，大部分得不到馬氏體（tǐ）組織。因（yīn）此，在高溫回火後僅僅是表層獲得具有良好的綜合力學（xué）性（xìng）能（néng）的回火索氏體，調質處理的效果十分有限。對於直徑大於100 mm 的大（dà）截麵軸。類零件可以用正火取代調質而作為高頻淬火、中頻淬火的前（qián）處理工序，這樣既可達到零件的使用要求，又可以降低（dī）生產成本，節約能源，提（tí）高生產效率。

      3 結論

      綜上（shàng）所述， 調質處理後直接使（shǐ）用的大截麵45鋼工件（jiàn），若用淬火加低溫（wēn）回火替（tì）代調質處理，不但可提高鋼的硬度、強度（dù）、耐磨性，而且芯部具有一（yī）定的抵抗衝擊的能力，因而可提高（gāo）零件質量，使（shǐ）零件壽命延（yán）長。對於直（zhí）徑大於100mm的大截麵軸類零件可以用正火取代調質而作為高頻淬火、中頻（pín）淬火的前處理工序。目前已經對水泥機械、重型機械的銷軸類零（líng）件用淬火加低溫回火替代調質處理，經過3年多的使用，完全能夠滿足使用要（yào）求，且大大降低了生產成本。