35CrMo钢作为我公司的常用材质钢，调质处理时常采用油冷或水淬油冷两种方式。多用炉生产线投产后，设备无法完成水淬油冷工艺。油淬工件（尤其是未进行表面加工的轧材棒料）存在硬度偏低、达不到图样要求的问题，要进行返工二次淬火。这不仅对于零部件的使用性能造成影响，同时也增加了生产成本，造成不必要的损失。经分析，硬度偏低原因主要是由于冷却速度不足造成的。查阅相关资料及其他热处理厂的生产经验，35CrMo圆钢材可由盐水冷却提高冷却速度。由于我公司以前35CrMo圆钢材生产中未进行过水淬，因此要试验35CrMo圆钢材水淬和油淬方式，对比力学性能，进而决定35CrMo圆钢材水淬是否实施生产。

一、试验方案确定

（1）试验材料

试验材料为我公司生产用35CrMo圆钢材（φ60mm），化学成分见表1。

35CrMo圆钢材化学成分（质量分析）  （%）

（2）试验仪器设备

试验设备用多用炉生产线，如图1所示。试验仪器使用洛氏硬度计和CMT8202微机控制电子万能试验机。多用炉生产线

（3）试验方法

试验分为两个部分：比较两种淬火方式的淬硬层深度；对于两种淬火方式的试样进行拉伸试验，比较抗拉强度和伸长率。

二、试验过程与结果分析

2.1 淬硬层深

以φ60mm棒料为试验样，进行油淬和水淬。

（1）油淬工艺

淬火860℃，保温45min，油冷至150℃；回火200℃，保温180min，空冷至室温。

（2）水淬工艺

淬火860℃，保温45min，水冷至150℃；回火200℃，保温180min，空冷至室温。

处理后的试样表面没有淬火裂纹。加工表面检测硬度，由表面到心部，每隔2.5mm测量硬度，如图2所示。硬度结果见表2。从表2中可以看出，水淬后的硬度高，而且淬硬层较深。

淬硬层硬度检测

淬硬层硬度

2.2 力学性能比较

将35CrMo圆钢料经过油淬处理和水淬处理，通过调节回火温度使其硬度达到28~30HRC。

（1）油淬工艺

淬火860℃，保温45min，油冷至150℃；回火520℃，保温90min，空冷至室温，工艺曲线如图3所示。油淬工艺曲线

（2）水淬工艺

淬火860℃，保温45min，水冷至150℃；回火580℃，保温90min，空冷至室温，工艺曲线如图4所示。

4 水淬工艺曲线

将试棒加工成拉伸试样，做拉伸试验，结果见表3。从表3中可以看出，水淬后强度较高，韧性相对较低，总体相差不大。

2.3 结果分析

从上面的试验结果中可得出：由于水淬冷却速度较快，淬硬层较深，硬度较高，因此在同样表面硬度的情况下，抗拉强度明显提高，但伸长率下降，这样可以解决35CrMo钢材质棒料油淬后硬度不足的问题。