CN105002331A - 一种分成多段排放气泡的浸油淬火冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分成多段排放气泡的浸油淬火冷却方法，用于工件以垂直方式浸油淬火冷却工序中，所述工件为轴类工件或具有轴形区段的工件；该方法是在淬火冷却工序之前的切削加工中，在所述工件所要求的尺寸之外预留出若干个沿轴向分布的分隔环，以将所述工件沿轴向分隔成多个区段；然后将带有分隔环的轴类工件或轴形区段进行加热、冷却，完成淬火冷却。本发明的淬火冷却方法能够提高轴类工件的淬火硬度和硬度的均匀性，改善工件的内在质量，节省合金元素资源，降低生产成本，提高生产效率。

Description

一种分成多段排放气泡的浸油淬火冷却方法

技术领域

本发明涉及金属热处理中工件浸油冷却技术领域，特别是涉及一种分成多段排放气泡的浸油淬火冷却方法。

背景技术

目前，在生产过程中，为减小加热和淬火冷却过程中工件的弯曲变形，长轴类工件大多用垂直悬挂的方式加热和淬火冷却。这里所说的淬火，既包括以获得一定深度的马氏体组织为目的的淬火，也包括大直径工件浸油冷却来获得细珠光体组织的冷却过程。当前，行业内普遍认为：同一工件上有效厚度相同的部分，在淬火冷却过程中通常能够获得相同的淬火冷却效果；轴类工件各部分有效厚度相同，冷却效果自然也就相同。有关的书刊资料上都没有与此相反的认识和报道。因此，在生产应用中，对于以垂直方式浸液淬火的长轴类工件，通常只在指定部位检查其淬火硬度，而不沿轴向检查整个工件淬火硬度的均匀性。然而，实际检测会发现，用现有淬火方法冷却得到的长轴类工件，轴向淬火硬度并不均匀；指定的局部硬度并不能真实反映整个工件的淬火硬度均匀性。将这样淬火硬度不均匀的工件投入使用后，造成工件机械性能降低，使用寿命缩短，甚至可能导致零件在服役期出现意外事故。

目前，为了保证工件达到要求的淬火质量，有一些手段可以改善工件冷却均匀性和提高工件淬火硬度，比如搅拌。一般而言，改善工件的冷却均匀性，就会同时提高工件淬火的硬度均匀性，但由于工件形状复杂程度不一、材料淬透性高低不同，因而冷却的均匀不一定能保证淬火硬度的均匀。通常认为，对淬火油做良好的搅拌能促使油温均匀，从而改善工件的冷却均匀性，可提高淬火的硬度均匀性；同时，搅拌也加强了工件与淬火油的热交换能力，可提高工件的淬火硬度。但是，一方面，鉴于介质搅拌的特点和搅拌问题的复杂性，要使同炉淬火的不同工件，或者同一工件的不同部位同时处于温度均匀的淬火油中而获得相同的冷却效果不大可能；另一方面，由于受工件形状和位置的影响，淬火油温度的均匀不意味着工件淬火硬度的均匀性，其结果就是，即使同炉淬火工件也常出现部分工件发生淬火变形或者硬度不合格的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种能提高轴类工件淬火硬度和硬度均匀性的分成多段排放气泡的浸油淬火冷却方法，用于工件以垂直方式浸油淬火冷却工序中，所述工件为轴类工件或具有轴形区段的工件；该方法是在淬火冷却工序之前的切削加工中，在所述工件所要求的尺寸之外预留出若干个沿轴向分布的分隔环，以将所述工件沿轴向分隔成多个区段；然后将带有分隔环的轴类工件或轴形区段进行加热、冷却，完成淬火冷却。

所述分隔环与工件为一整体加工件。

所述分隔环分布在工件轴向的表面。

所述分隔环的纵向截面为矩形、坡形、台阶形或三角形，顶面可以是平面、圆面或尖顶。

所述分隔环与工件外表面结合部分在工件轴向上的长度，即基底厚度，为1-20mm。

所述分隔环外沿距工件外表面的径向长度，即高度，为1-10mm。

所述分隔环的间距为10mm-200mm；不同分隔环之间的间距可以相等，也可以不相等。

本发明还提供了一种工件的加工方法，包括上述浸油淬火冷却方法，还包括在淬火冷却完成后，将分隔环去除而得到所要求尺寸工件的过程；去除分隔环时在切削部位优选进行降温处理。

还包括工件的回火工序，去除分隔环在回火工序之前或之后。

本发明还提供了一种用上述加工方法得到的工件，所述工件为轴类工件或具有轴形区段的工件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.改善工件的内在质量：可有效提高工件，尤其是长轴类工件的淬火硬度及淬火硬度的均匀性,减小工件淬火畸变，并且提高轴件的疲劳寿命。

2.节省合金元素资源：由于本发明的淬火冷却方法可提高工件的淬火硬度，因此可用较低淬透性的钢替换较高淬透性的钢，从而节省合金元素资源。

3.降低生产成本：对于某些类工件，采用本发明淬火冷却方法后，可以用普通油淬火而获得现今使用快速淬火油才能得到的淬火冷却效果，降低生产成本。

4.提高生产效率：本发明的淬火冷却方法可以缩短工件的淬火冷却时间，尤其是用于大直径长轴类工件时，效果更明显。

5.与现有技术相比之下，本发明的方法具有原理简单、效果显著而又稳定，均匀性极好等优点；因此，如果在继续使用原有工艺方法的同时，补加上本发明的方法，也就是在淬火加热之前，在工件的适当部位加工出分隔环，然后再进行淬火，就很有可能大大减少甚至消除淬火不合格品。

附图说明

图1所示为有分隔环的工件的结构示意图；

图2所示为图1中分隔环的局部放大图；

图3所示为无分隔环工件垂直表面蒸汽膜内气体流动方式的示意图；

图4所示为无分隔环轴类工件在淬火冷却过程中不同时刻的状态图；

图5所示为图4无分隔环轴类工件在淬火冷却过程中的交界线扩展图；

图6所示为本发明方法中分隔环的作用原理示意图；

图7所示为实验例一中无分隔环的轴类试样在淬火冷却过程中不同时刻的状态图；

图8所示为实验例一中有分隔环的轴类试样在淬火冷却过程中不同时刻的状态图；

图9所示为实验例一中无分隔环和有分隔环的两个轴类试样在淬火冷却过程中的交界线扩展图；

图10所示为实验例二中无分隔环和有分隔环的两个轴类试样在淬火冷却过程中的交界线扩展图；

图11所示为实验例二中无分隔环和有分隔环的两个轴类试样的淬火态表面硬度分布对比曲线。

具体实施方式

近些年来，本发明的发明人通过大量的试验，研究了多种试样的浸液淬火冷却过程，发现同一工件上有效厚度相同的部分通常不能获得相同的淬火冷却效果；轴类工件有效厚度相同，上下各部分的冷却效果(指淬火硬度)却大不相同。目前有关书刊资料和行业内都还没有此类情况的报道。

发明人进一步发现：浸液淬火中工件表面蒸汽膜内的气体会发生流动，高温气体会从蒸汽膜顶端向外排放气泡释放热量，进而研究得到蒸汽膜内气体流动会对工件冷却快慢和冷却均匀性产生影响，总结出了影响浸液淬火工件冷却快慢和冷却均匀性的两个新因素：一个是工件表面蒸汽膜内气体流动的影响；另一个是工件表面从蒸汽膜方式向泡核沸腾(以下简称沸腾)方式的转型先后顺序的影响。进而，发明人用这两个新因素揭示的知识发展出来本发明的淬火冷却技术,也可以称为精细淬火冷却技术。

第一个因素中，发明人发现的蒸汽膜内气体的流动规律如下：蒸汽膜内的气体是从蒸汽膜外侧内层的液面蒸发出来的。在蒸汽膜内的气体中，紧挨高温工件外表面的内层气体温度最高，而紧挨液面的外层气体温度最低，因此蒸汽膜内的气体温度分布很不均匀。对于轴类工件，在垂直表面的蒸汽膜内，不管所处的位置是高还是低，蒸汽膜内紧挨液面的外层气体温度基本相同(通常，外层气体温度只稍高于冷却介质的沸点温度)。由于内层气体和外层气体之间存在巨大的温度差，蒸汽膜内的气体必然会发生流动。

气体流动的可能方式包括层流和循环对流。图3是工件垂直表面蒸汽膜内气体流动的一种典型方式的示意图：把蒸汽膜内的气体按流动情况分成最靠近高温工件的层流层、最靠近液面的循环对流层，以及它们之间的中间部分。

其中，内层气体向上流动，成为沿工件外表面垂直向上的层流层。层流层向上输送的始终是同一高度的气体中温度最高的那部分气体。层流层向上输送的气体，最终从工件上方蒸汽膜的顶部以气泡的方式排放到淬火液中。就这样，从工件下方液面蒸发出来的气体，被源源不断地从工件顶部蒸汽膜排放出去。在向上流动中，由于最接近高温的工件表面，并受到高温表面的进一步加热，层流层内的气体温度会不断升高，这又将减缓工件上方表面的散热速度，也就是减弱工件上方的冷却效果。从效果上，这也可以说成是层流层气体对上方工件表面的加热作用。其结果，在具有相同有效厚度的工件外表面中，上方表面就比下方表面冷却得慢；而且，轴类工件越长，层流层被加热的路程就越长，由此造成的工件上下方的冷却速度之差也会越大。所有轴类工件以及具有轴形区段的工件(其它形状工件上的轴形区段)，当以垂直方式淬火时，都必然存在这种问题。

这里所说的循环对流只发生在蒸汽膜内中间部分到液面之间的气体内，如图3所示。因为接触温度不超过介质液相的沸点，最外层气体的温度最低，而且，它还会被液面进一步冷却，因此，最外层气体会有向下流动的趋势；而其另一边的挨近中间部分的气体，因为离工件表面更近，来自工件方向的加热作用更强，温度会进一步升高，因而会有向上流动的趋势。在这两种趋势的作用下，最终会形成如图3所示的分成多段的循环对流花纹。所述的循环对流都只在每个区段内进行。对工件的淬火冷却过程，循环对流有两大作用。第一，把从液面蒸发出来的介质蒸汽输送到层流层中。第二是，以热对流方式把工件散失出来的热量输送到液面。这些热量将消耗于液面介质蒸发中，或者传输到液面以外的介质中。

第二个因素中，发明人发现影响蒸汽膜方式向沸腾方式转型的先后顺序的规律是：同一工件上具有相同有效厚度的外表面，上述转型不是在所谓的特性温度同时发生，而是在工件外表面温度降到低于一个特征温度(T⁰--蒸汽膜区绝对不可能从蒸汽膜方式向沸腾方式转型的最低表面温度)以后，才有可能首先从某个小到可以称为“点”的蒸汽膜区发生这种转型；把上述首先发生转型的那一小片蒸汽膜区称为超前扩展点(之所以称之为“超前”，是因为在发生这种转型时，该点的蒸汽膜还有相当的厚度，远没有减薄到厚度接近零的程度)。工件表面发生转型之后，把沸腾冷却区与蒸汽膜区的分界线称为交界线。随后，通过交界线向蒸汽膜区的扩展，来使所过之处的蒸汽膜逐渐发生转型。这种转型方式，就使具有相同有效厚度的工件表面的转型有了先后之分。把以这种方式发生的转型称为交界线借用。

发明人研究发现，通常，T⁰只比所用冷却介质的沸点温度高出不到100℃，而不是行业内普遍认为的好几百摄氏度。实际表面发生转型的温度通常还远低于T⁰。也就是说，淬火冷却中，工件表面在蒸汽膜笼罩下冷却的表面温度范围，是从接近工件的淬火加热温度(约在850℃)开始，一直延伸到只比淬火液的沸点高出不到100℃的程度。而表面发生沸腾的温度范围通常只有十几摄氏度到几十摄氏度。值得注意的是，行业内至今还普遍认为的是几百摄氏度！再进一步说，如果按不同冷却方式对工件淬火冷却的贡献大小来排序的话，贡献最大的应当是转型之前，也就是蒸汽膜笼罩下的冷却方式；其次是对流冷却方式，最后才是沸腾冷却方式。由于这样的原因，可以用交界线到达的早迟，来粗略地确定工件表面上不同部位的冷却快慢：交界线到达早的部位冷却得快，而交界线到达迟的部位冷却得慢。

可见，淬火冷却中，在有分隔环的工件上，交界线首先出现在分隔环基脚(分隔环和基体接触的部位)上，等到附近基体表面的温度降低到T⁰以下之后，交界线再向基体表面大范围扩展。这就是说，分隔环所在部位始终是工件基体上冷却得最快的部位。因此，不用担心分隔环的存在会使它所在部位冷却得慢，以致会淬不上火。

试验观测还表明，淬火冷却中,试样表面经历沸腾方式的冷却时间通常都很短,而在蒸汽膜笼罩下冷却的时间却相对很长。

用一个简单的试验，就可以说明轴类工件以垂直方式淬火冷却时，冷却不均匀的程度。一个Φ20×135mm的圆柱形试样，经850℃加热后，以垂直方式在基础油中做淬火冷却。图4是该试样冷却过程三个不同时刻的状态图，图5是它的交界线扩展图，图中标注的数字是从试样入油起算的冷却时间(s)。

结合图4和图5进行分析。在图4左图可以看到，试样顶部蒸汽膜正向外排放气泡；再看图5，冷却到12.52s，在试样底面边缘出现了一个超前扩展点。这说明，在入油的前12.52s内，试样始终被完整蒸汽膜包裹着。而后，交界线从试件下方向上方扩展，又过了约4s(到16.48s)，试样顶端边缘上才出现了超前扩展点。此后，如图4右图所示，下方的交界线向上方扩展的速度快，而上方的交界线向下方扩展的速度却较慢。此时，在图4中间和右边的状态图上，也能看到蒸汽膜区的上部边沿有气泡排出。冷却到30.16s时，在试样中上部位置，最后一小片蒸汽膜即将消失。在这一试验中观察到：在具有相同有效厚度(直径只有20mm)的试样上，从最早一片蒸汽膜发生转型，到最后一片蒸汽膜消失，前后相差17.8s。无疑，这样大的时间差必定在该试样上造成巨大的组织转变差异；如果试样更长和/或直径更大，这一时间差必然会更大，造成的冷却不均匀性更严重。而这正是以垂直方式作浸油淬火冷却的轴类工件普遍存在的淬火冷却问题。

鉴于此，本发明人提出了解决该问题的方法：把蒸汽膜内本来要从轴类工件的下端连续不断地延伸到顶端的层流层分隔成多个区段，并使每个区段都能从自身的顶端向外排放气泡，如图6所示。这就可以通过减小每个区段的高度差，来减小层流层在其上下端造成的温度差，最终使整个轴类工件获得更快而且更均匀的淬火冷却效果。

以下结合实施例，更具体地说明本发明的内容，并对本发明作进一步阐述，但这些实施例绝非对本发明进行限制。

本发明分成多段排放气泡的淬火冷却方法是在轴类工件上加工出多个分隔环，而后再进行加热和冷却；淬火冷却、回火完成后，要用切削或者磨削的办法将分隔环去掉；或淬火冷却完成后，用切削或者磨削的办法将分隔环去掉，再回火。具体方法以轴类工件为例进行说明。在淬火之前的切削加工中，在轴类工件的表面加工出若干个分隔环1(工件也可称为“基体”)，分隔环分布在工件轴向的表面，为分布在与工件轴向垂直平面上的水平环，从轴向把工件划分成多个区段，如图1和图2所示。分隔环1的纵向截面可以是矩形、坡形、台阶形或三角形，顶面可以是平的、圆的或者尖的；分隔环的基底厚度L(基底厚度是指分隔环与工件外表面接触部分在轴向上的长度)在1-20mm之间选取；分隔环的高度h(高度是指分隔环外沿距工件外表面的径向长度)约在1-10mm之间选取。基底厚度和高度均视工件的直径d而定。一般工件的直径越大，基底厚度越大，高度也越高。相邻分隔环之间的距离b，可在10mm-200mm之间选取。不同分隔环之间的间距可以相等，也可以不相等。加工时，对分隔环部分的钢材质量和加工精度没有特别的要求，多数工件可以在淬火之前为要做的切削加工所留的加工余量内加工出分隔环来。因此，也可称为“留出分隔环”，而不是“加工出分隔环”。在完成淬火、回火等工序之后，去除分隔环的切削加工中，需要加强被切削部位的降温(指切削加工中的冷却而非淬火冷却)，以防止过热。

本发明淬火冷却方法中，分隔环的作用原理为：分隔环的基底厚度远比工件直径小，因此在浸液淬火之初的极短时间内，分隔环的主体部分都能冷却到对流阶段(该对流阶段指的是分隔环上该部分表面的温度降低到了冷却介质的沸点之下了，这些表面上不再有蒸汽膜存在，因此，是冷却介质的对流)，这就会在每个分隔环上部、下部各形成一圈交界线3，如图6所示，Ⅰ为浸油淬火之初，Ⅱ为被分隔环分隔开的蒸汽膜。这些交界线3把工件表面上原来上下贯通的完整的蒸汽膜1分隔分成了多个蒸汽膜区段2。由于蒸汽膜区段上端、下端之间高度差大大缩短，同一区段上工件表面温度差也会随之减小。又由于每一段蒸汽膜区的上方都比下方冷却得慢，而且超前扩展点总是先出现在各区段的下端。随后的冷却中，在与交界线相邻的工件表面温度降低到了T⁰以下时，交界线就会向基体表面扩展。由于分隔出的区段都很短，完成交界线扩展所需的时间也就很短；这就大大加快了所在区段工件的冷却速度。在由分隔环划分出来的各个区段上，对应部位的交界线扩展几乎能够同步进行。这就是本发明可以在整个轴类工件上获得基本相同的淬火冷却效果的原因。

为了检验本发明的淬火冷却方法与现有方法之间在冷却效果上的差距，进行了以下实验例。

实验例一、冷却时间的比较

取两个试样，一个是无分隔环的试样1a，另一个是有分隔环的试样1b，尺寸都是Φ30cm×135cm，分隔环轴向截面形状为梯形，上部为水平面，下部为斜面，基底厚2mm，顶端厚1mm(顶端厚指分隔环与工件距离最远处在轴向上的长度)，高度3mm，分隔环间距25mm，都经过同样的850℃加热，再以垂直方式在同样的油中做淬火冷却。图7-图9显示了这两个试样1a和1b在淬火冷却过程中的状态变化。图7和图8分别是无分隔环的试样1a和有分隔环的试样1b在冷却过程中不同时刻的四张状态图，图9是两个试样的交界线扩展图，其中标注的数字是试样入油冷却的时间(s)。从图8可以看到，有分隔环的试样1b中，每个区段的蒸汽膜的上方，都有气泡排出。而图7中，无分隔环的试样1a上，只存在一个完整的蒸汽膜区，气泡只能从该蒸汽膜的顶端排出；试样完成交界线扩展的冷却时间是45.40s。而有分隔环的试样1b完成交界线扩展的冷却时间是24.04s，比无分隔环的试样1a快了21s。其中，从图9中还可以看出，四条分隔环所划分的中间的三个区段内，交界线开始扩展的时间都是17.40s，完成交界线扩展的时间都是22s左右；每个区段交界线扩展冷却时间都只有约4.6s。而无分隔环的试样1a交界线开始扩展到完成扩展的时间分别为17.80s和45.40s，相应的冷却时间差为27.6s。这说明，分隔环使试样获得了更快而且更均匀的冷却效果，用本发明方法淬火冷却轴类工件，冷却效果非常稳定，而又相当均匀。

实验例二、淬火硬度的比较

用同一根45#钢棒料加工出一个有分隔环的试样2b和一个无分隔环的试样2a。试样的基体尺寸都是Ф20×135cm，只是有分隔环的试样2b上多了四条分隔环，分隔环形状、尺寸和间距与实验例一相同。经相同条件加热至850℃后，二者都以垂直方式在同一种快速淬火油中冷却。图10的左图是无分隔环试样2a的交界线扩展图，右图是有分隔环的试样2b的交界线扩展图。

从图中可以看出，无分隔环的试样2a的下端冷却得较快，其超前扩展点出现于5.5秒，而上端冷却得较慢，其超前扩展点出现得也较迟；并且，下端交界线向上扩展速度更快，冷却到约23.1秒，上、下端的交界线才在距顶端40mm处相会。从5.5秒到23.1秒，交界线扩展花费的时间为17.6秒。

从有分隔环的试样2b的交界线扩展图可以看出，分隔环划分出的中间三个区段的交界线开始扩展的冷却时间都是6.2秒，而最后一片蒸汽膜消失的时间都是8.5秒，其交界线扩展花费的时间都只有2.3秒。可见，有分隔环的试样冷却得既快，也更均匀，冷却效果都非常稳定。

淬火冷却下来后，将有分隔环的试样2b的分隔环切削除掉；然后，和无分隔环的试样2a一起，在分隔环所划分的区段的中间部位，沿轴向测定了它们各自的表面硬度。图11是用所测硬度值画出的有分隔环试样2b和无分隔环试样2a的淬火态表面硬度分布曲线。

比较这两条曲线，可以看到：从下往上，无分隔环的试样2a只在其下端不到30mm的范围内能够获得了50HRc的硬度，此后，硬度就开始降低；在距下端50mm到80mm的范围内，硬度迅速降低到20HRc以下，并且在距顶端约90mm处达到硬度的最低值，约18HRc，随后，硬度再逐渐升高至顶端的25HRc；可见无分隔环的试样2a上，表面最高和最低硬度分别为50HRc和18HRc，差距32个HRc。这个结果也正好与交界线扩展图中最后完成转型的部位相吻合。而有分隔环的试样2b的轴向表面硬度曲线则很平稳，一直保持在50HRc附近。

本实验例得出的结论是：有分隔环的试样获得了更高、而且更均匀的淬火态硬度。

实验例三、淬火油的比较

本实验所用的两个试样取自同一根42CrMo棒料，试样的基本尺寸都是Ф20×135mm。其中，一个是无分隔环的试样3a，一个是有分隔环的试样3b，分隔环形状、尺寸和间距与实验例一相同。经相同条件加热至850℃后，有分隔环的试样3b以垂直方式在60SN基础油中冷却，而无分隔环的试样3a以垂直方式在快速淬火油中冷却。本实验例中用60SN基础油来代替原来的快速淬火油去淬有分隔环的试样3b，并与用快速淬火油淬的无分隔环的试样3a相对比。表1为所用60SN基础油和快速淬火油的冷却特性对比(油温50℃不搅动)。

表1 60SN基础油和快速淬火油的冷却特性对比

表1是为了表明快速淬火油与基础油的冷却性能差别很大，快速淬火油的冷却速度比基础油快很多。

淬火完成后，在轴向测定了二者的表面淬火态硬度。其中，有分隔环的试样在每个区段的中间位置测定其硬度。表2比较了它们的表面硬度。

表2有分隔环和无分隔环的试样的表面淬火态硬度值对比

从表2的检测结果可以看出，有分隔环的试样用60SN基础油淬火，可以获得相当于无分隔环的试样使用快速淬火油获得的淬火硬度。这说明，可以用基础油代替快速淬火油，可为工厂降低冷却介质的使用成本。关于表2中没有分隔环的工件表面硬度比较均匀的原因如下：由于本实验例中试样采用的是42CrMo棒料，但直接用60SN基础油淬火仍然达不到淬火硬度要求，只有用快速淬火油，才达到淬火硬度要求。但是快速淬火油不仅价格高，会增大用油成本。现实的问题是，在本来已经很拥挤生产现场，很难再增设一个盛快速淬火油的淬火槽。而用本发明的方法用60SN基础油淬火就能达到淬火硬度要求，成为更好的选择。

以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种分成多段排放气泡的浸油淬火冷却方法，用于工件以垂直方式浸油淬火冷却工序中，所述工件为轴类工件或具有轴形区段的工件；该方法是在淬火冷却工序之前的切削加工中，在所述工件所要求的尺寸之外预留出若干个沿轴向分布的分隔环，以将所述工件沿轴向分隔成多个区段；然后将带有分隔环的轴类工件或轴形区段进行加热、冷却，完成淬火冷却。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分隔环与工件为一整体加工件。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述分隔环分布在工件轴向的表面。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述分隔环的纵向截面为矩形、坡形、台阶形或三角形，顶面可以是平面、圆面或尖顶。

5.根据权利要求1-4任一所述方法，其特征在于，所述分隔环与工件外表面结合部分在工件轴向上的长度，即基底厚度，为1-20mm。

6.根据权利要求1-5任一所述方法，其特征在于，所述分隔环外沿距工件外表面的径向长度，即高度，为1-10mm。

7.根据权利要求1-6任一所述方法，其特征在于，所述分隔环的间距为10mm-200mm；不同分隔环之间的间距可以相等，也可以不相等。

8.一种工件的加工方法，包括权利要求1-7任一所述方法，还包括在淬火冷却完成后，将分隔环去除而得到所要求尺寸工件的过程；去除分隔环时在切削部位优选进行降温处理。

9.根据权利要求8所述工件的加工方法，其特征在于，还包括工件的回火工序，去除分隔环在回火工序之前或之后。

10.一种用权利要求8或9所述加工方法得到的工件，所述工件为轴类工件或具有轴形区段的工件。