某軍工產(chǎn)品三角花鍵材料為調(diào)質(zhì)45鋼，硬度為17-27HRC，采用滾壓加工方法制造。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，由于選材和熱處理工藝缺陷，滾壓輪壽命不高，低于1000件/副，嚴(yán)重制約軍工生產(chǎn)；并且由于滾壓輪工作壽命低；使其生產(chǎn)成本過高，難以維持正常生產(chǎn)。經(jīng)分析缺陷產(chǎn)生的原因，發(fā)現(xiàn)采用9SiCr鋼做原材料，經(jīng)高頻加熱設(shè)備熱處理后，性能優(yōu)良，滿足了生產(chǎn)要求。

    滾壓輪工作時(shí)在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)擠壓工件加工，使工件表面產(chǎn)生塑性變形，產(chǎn)生三角形齒。滾壓輪齒部位工作中承受擠壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力，同時(shí)承受振動(dòng)沖擊載荷，因而工作部位受到?jīng)_擊彎曲應(yīng)力和沖擊擠壓應(yīng)力作用。另一方面，滾壓輪高速循環(huán)滾壓轉(zhuǎn)動(dòng)還承受疲勞應(yīng)力作用，易于產(chǎn)生疲勞斷齒。在工作中，滾壓輪和工件間相互摩擦。因此，要求滾壓輪具有高強(qiáng)度、硬度，良好的斷裂韌度、疲勞強(qiáng)度，以及良好的耐磨性能。

    分析表明，高合金鋼Cr12MoV鋼具有上述綜合性能，但研究發(fā)現(xiàn)，Cr12MoV鋼共晶碳化物不均勻性較高，直接影響其抗脆斷能力。9SiCr鋼屬于過共析低合金工具鋼，具有滾壓輪要求的力學(xué)性能。該鋼碳化物分布均勻細(xì)小，網(wǎng)狀碳化物析出傾向低，淬透性能良好，回火后組織和硬度穩(wěn)定，承載能力高，適于等溫淬火強(qiáng)化；另外，9SiCr鋼價(jià)格為Cr12MoV鋼的55%-60%，價(jià)格成本低也是其優(yōu)勢之一。唯一不足是9SiCr鋼脫碳敏感性高，此點(diǎn)在熱處理工藝中采取保護(hù)加熱等工藝措施可予以避免。因此，采用9SiCr鋼制作三角花鍵滾壓模。

    滾壓模熱處理包括預(yù)備熱處理和終熱處理。經(jīng)預(yù)備熱處理后理想的組織為無網(wǎng)狀碳化物，碳化物分布細(xì)小均勻。經(jīng)比較分析，采用調(diào)質(zhì)處理作預(yù)備熱處理工藝。工藝為：采用高頻加熱設(shè)備進(jìn)行800-900℃的加熱后淬油，油冷至150℃；然后進(jìn)行760℃的回火熱處理。工件硬度控制在240HBW左右。

    9SiCr鋼調(diào)質(zhì)處理后，無網(wǎng)狀碳化物，碳化物呈彌散均勻圓整分布，提高了工件耐磨性，同時(shí)為終熱處理作好準(zhǔn)備。終熱處理為850℃奧氏體化，晶粒度達(dá)12級(jí)。因加熱溫度低，使大量彌散碳化物保留，其奧氏體碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.6%，等溫后形成的馬氏體微觀結(jié)構(gòu)以位錯(cuò)為主，從而使材料的強(qiáng)度和韌性得到很好的匹配。雖然低溫加熱使殘留奧氏體減少，但對提高工件耐磨性有利。

    采用此工藝進(jìn)行熱處理，工件性能優(yōu)良，工件平均壽命達(dá)7000件/副以上，滿足了技術(shù)要求和軍工生產(chǎn)需求。