強烈淬火技術是近些年出現(xiàn)的新型熱處理技術，它是使試件在馬氏體轉變區(qū)域進行快速且均勻地冷卻，在表層形成100%馬氏體組織，形成具有較高壓應力的硬殼，其特點是冷速極快，而不必擔心工件的過度畸變和開裂，從而提高材料的硬度和強度。目前，對強烈淬火技術的研究已經(jīng)取得了一定的進展，但由于強烈淬火對冷卻介質的成分和冷卻的時間要求很，還存在工藝復雜、工藝和組織性能的關系研究結果不豐富等問題。因此開展對強烈淬火技術和工藝的研究，對于強烈淬火技術在生產(chǎn)中的應用具有重要的理論與工程意義。本文對20CrMnTi鋼的強烈淬火進行研究，給出20CrMnTi鋼強烈淬火工藝對力學性能的影響規(guī)律。
　　
　　實驗用材為正火態(tài)20CrMnTi鋼，化學成分（質量分數(shù)，%）為：0.19C，0.29Si，0.85Mn，1.20Cr，0.08Ti，<0.04P，<0.04S。拉伸試樣采用GB/T228-2002規(guī)定的試樣尺寸，沖擊試樣采用GB/T229-1994的U形缺口沖擊試樣。淬火加熱溫度為860℃，淬火保溫時間為15min，以中等濃度CaCl2水溶液和液氮為強烈淬火介質，進行不同方式淬火后經(jīng)180℃回火2h，制得各試樣。方式一，液氮分別淬火1～5s；方式二，中等濃度CaCl2水溶液分別淬火1～5s；方式三，中等濃度CaCl2水溶液淬火1s后立即再液氮分別淬火1～5s。然后測試拉伸性能、沖擊性能、顯微硬度和表面殘余應力。
　　
　　20CrMnTi鋼經(jīng)中等濃度CaCl2水溶液×1s+液氮×4s強烈淬火，顯微硬度值高達543.58HV，抗拉強度達1521MPa，沖擊韌度達1392.66kJ/m2，與常規(guī)熱處理相比，這些力學指標均有很大程度提高，表明此工藝下獲得的材料強韌性都很好。20CrMnTi鋼經(jīng)強烈淬火獲得的表面殘余應力為壓應力，由于淬火介質導熱機制不同，導致不同工藝下獲得的殘余壓應力變化規(guī)律不同。經(jīng)中等濃度CaCl2水溶液×1s+液氮×4s淬火可獲zui大表面殘余壓應力293.09MPa；分析可知此應力能提高疲勞極限約800MPa，*地降低了裂紋擴展速率?？估瓘姸扰c顯微硬度線性相關，經(jīng)驗證，86%以上的數(shù)據(jù)誤差在±5%內(nèi)；抗拉強度與顯微硬度均與表面殘余壓應力線性相關，且表面殘余壓應力對抗拉強度的影響非常明顯，而對顯微硬度影響不明顯。
　　
　　綜合比較各種工藝處理后材料的組織性能，20CrMnTi鋼較優(yōu)的強烈淬火工藝為：中等濃度CaCl2水溶液×1s+液氮×4s。