链轮是工程机械产品传递动力的重要零件之一，链轮在工作时具有低速、重载、磨损严重等特点，要求链轮必须具有良好的机械性能，才能保证工程机械产品在工作中的可靠性和稳定性。目前链轮一般采用 40Mn、40Mn2、45Mn、45# 钢等，传统预先热处理采用整体淬火 + 高温回火（调质）的工艺方法，以满足产品调质硬度、金相组织、力学性能的要求。后期采用沿齿廓表面淬火的热处理工艺，提高其表面硬度，增加零件表面耐磨性， 提高其使用寿命。

本文主要研究利用链轮在锻造成形后的余热，直接对其进行淬火处理的工艺，以获得良好的力学性能的产品。同时对锻后余热淬火对后序机加工工艺的影响也做了进一步的研究。

试验对象和方法

试验对象

本文试验对象为链轮，其零件结构如图 1 所示， 该链轮齿数为21，分度圆直径约为650mm，内径约为450mm，齿部厚度约为65mm，零件重量约为50kg。其技术要求：调质处理，硬度 229～302HB（dB：3.5 ～ 4.0），金相组织1～4 级，晶粒度≥5 级。

试验方法

链轮原生产工艺流程：下料→制坯→中频加热→锻造成形→切边→调质→磁粉探伤→打磨→表面淬火+ 低温回火→磁粉探伤→机加工。

链轮余热淬火生产工艺流程：下料→制坯→中频加热→锻造成形→切边→余热淬火→高温回火→磁粉探伤→打磨→表面淬火→低温回火→磁粉探伤→ 机加工。

链轮材料为40Mn2，属低淬透性调质钢、合金结构钢，其主要化学成分见表 1。

通过查阅《热处理手册》可知，该材料Ac3=766℃，淬火温度推荐使用830～870℃。该材料我厂始锻温度采用1150±50℃，经过锻造成形和切边两道工序后，通过红外测温仪对 10 件切边后温度检测，切边后温度约为 950℃，工件淬火前温度约为880～910℃，略高于推荐使用淬火温度。

本次试验利用我厂 13t 电液锤锻造成形后，经切边压床切边，通过滑道转运至淬火槽上方挂钩内， 启动已设计淬火程序，完成淬火过程（图2）。零件在淬火介质中停留时间为5～6min。淬火介质采用湖南浏阳生产的 ZY-747 型 PAG 水溶性淬火介质， 介质浓度控制在10%～12%，介质温度要求20～45℃。

链轮经余热淬火处理后，及时转运至热处理分厂台车炉进行高温回火，避免因淬火过程产生的组织应力过大而开裂。

试验结果与讨论

淬火硬度检验

链轮锻后余热淬火后，随机抽检三件进行淬火硬度检验（在齿部平面处120°方向均检测三点，检测设备为HB-3000 型布氏硬度计），并与原工艺淬火硬度进行对比，结果见表 2。