40CrMo調質處理工藝（淬火+高溫回火）

40CrMo是一種中碳合金結構鋼，具有較高的強度、韌性和淬透性，廣泛應用于軸類、齒輪、連桿等重要機械零件。其調質處理（淬火+高溫回火）可得到回火索氏體組織，使材料兼具良好的綜合力學性能。  

1. 調質工藝流程  

1. 預熱（可選）  

   - 對于大尺寸或復雜工件，可在500~600℃預熱，減少熱應力，防止開裂。  

2. 淬火加熱  

   - 溫度：850~870℃（Ac?以上30~50℃）  

   - 保溫時間：按工件有效厚度計算（1.2~1.5 min/mm，空氣爐稍長）  

   - 保護氣氛：防止氧化脫碳（可采用氮氣或甲醇裂解氣）  

3. 淬火冷卻  

   - 淬火介質：油淬（40~80℃機械油）或水溶性淬火液（PAG類，濃度5%~10%）  

   - 冷卻方式：適當攪拌，避免蒸汽膜導致軟點  

4. 高溫回火  

   - 溫度：550~650℃（常用600℃）  

   - 保溫時間：2~4 h（按工件厚度調整）  

   - 冷卻方式：空冷（避免回火脆性）  

2. 關鍵工藝控制要點  

- 淬火溫度：過高易導致晶粒粗大，過低則奧氏體化不充分。  

- 冷卻速度：40CrMo淬透性較好，但需避免過快冷卻（水淬易開裂，優先選用油或聚合物淬火液）。  

- 回火溫度：  

  - 500~550℃：較高強度，但韌性較低（適用于高載荷零件）。  

  - 600~650℃：良好強韌性匹配（最常用）。  

- 回火后冷卻：避免在400~550℃慢冷（防止第二類回火脆性）。  

3. 常見問題及對策  

- 淬火開裂：控制冷卻速度，避免尖角處應力集中，可采用分級淬火（如先空冷至700℃再油冷）。  

- 軟點：確保淬火介質清潔、充分流動，避免表面氧化皮影響冷卻。  

- 回火脆性：若在敏感溫度區間（400~550℃）回火，回火后應快冷（水冷或油冷）。  

4. 應用舉例  

- 齒輪軸：870℃油淬 + 600℃回火，硬度28~32HRC，保證耐磨性和抗疲勞性。  

- 連桿：850℃PAG淬火 + 620℃回火，硬度25~30HRC，提高沖擊韌性。  

通過合理控制淬火和回火工藝，40CrMo可獲得優異的強韌性和疲勞壽命，滿足高負荷工況需求。