关于车轮锻件的冷却方法

为了保证车轮锻件冷却时不致淬裂，长期以来，车轮锻件的冷却工艺一般都采用比较缓和的冷速方式，如空冷和油冷等，而且出于同一考虑，冷却时不使车轮锻件像小件那样一直冷却到室温,而是冷却到高于室温的某一温度，这一温度叫做终冷温度，为了冷却到终冷温度所需的时间称冷却时间。

车轮锻件的冷却方式主要有以下几种：水冷（包括喷水冷却）、油冷、空冷（自然空冷和鼓风冷却）、间歇冷却（包括：水-油冷、水-空冷和油-空冷）及喷雾冷却。

大型锻件冷却工艺主要包括冷却方式和冷却时间。常用的冷却介质有水、油和空气。这些介质的冷却能力和特性对冷却工艺的影响很大，首先介绍如下：

水、油和空气三种冷却介质的冷却能力。水的冷却能力最强，水的循环和搅动使其冷却能力进一步提高，喷水冷却能力更为激烈。水温升高，使高温阶段的冷却能力降低而低温阶段变化不大，因此要求激冷的车轮锻件水温不能升高。水中杂质会大大地改变水的冷却能力，各地水的冷却能力也各不相同，盐水的冷却能力比水大。

油的冷却能力比水小(尤其是在低温阶段)，最大相差28倍。在大多数悄况下,车轮锻件在高温下要求快冷以保证淬透，而在低温时慢冷以减小组织应力。生产中采用水淬油冷的方式就是利用高温时水的冷却能力较强，而在低温时油的冷却能力较弱这一特点，而达到上述这一目标。温度的变化对油的冷却能力影响较小，因此油温升高仍可使用。—般生产中的油温为20~80℃之间。油温低时，粘性较大易产生冷却不均匀的缺点。油的循环对其冷却能力的影响也不大。生产中将油循环或将工件上下移动的主要目的是使工件冷却均匀和防止局部油温上升过高。

空气的冷却能力很低（尤其在低湿阶段）。流动空气与静止空气的冷却能力相差很大。水、油、空气的冷却能力都有一定范围的限制，不能完全满足车轮锻件对不同冷却速度的要求，所以正在广泛发展和采用喷雾冷却的方式。

为了使车轮锻件的整个截面冷却后能够获得足够高的机械性能，必须采用淬透性足够高的钢种，所以淬透性是车轮锻件用钢的一个重要指标。

在普通小截面结构钢的热处理中，淬透性是用心部获得50%马氏体时的临界直径来评定。对车轮锻件来说，由于一般冷却组织是贝氏体或贝氏体和马氏体的混合组织。所以，车轮锻件的淬进性通常是用心部不产生铁素体而获得贝氏体和马氏体组织时的临介直径来表示，称为无铁素体淬透性。而且，在谈到车轮锻件淬透性时，一般都具体加以说明。

大截面用钢的淬透性可以利用连续冷却转变曲线来粗略估计通过铁素体或珠光体转变曲线的鼻尖的冷却速度越小，則钢的淬透性越大反之越小。

普通小截面钢的淬进性可以通过埔淬试验所得的端淬曲线来进行定量评定。但是，对于车轮锻件用的高淬透性钢来说，即使是端淬试样尾端的冷却速度也还是太大,随着端距的不同，硬度并无明显变化，因而无法根据端淬曲线来判断和比较淬透性的大小。端淬法一般只能用于评定直径130毫米（水淬）或95亳米（油淬）以下的车轮锻件的淬透性。对于更大的车轮锻件必须寻求新的方法。例如加缓冷装置的端淬法、模拟冷却法等，还可以用计算法评定车轮锻件的淬透性。