2015年12月21日，由山东博特精工股份有限公司牵头承担的“滚珠丝杠的材料、热处理精确控制技术及工艺规范 ”课题通过了“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项的课题终验收。

该课题通过研究Cr、Mn、Mo和Ni等合金元素对滚珠丝杠材料在淬火、回火过程中微观组织的转变行为、表面淬硬层硬度与硬度梯度分布、耐磨性及接触疲劳强度等性能指标的影响，在参考国际同类滚珠丝杠材料应用现状的前提下，确定了本课题的滚珠丝杠材料成分设计原则。根据国内特种钢厂的冶炼装备条件和冶炼工艺等现实条件，确定了自主研发的材料成分体系，申请了滚珠丝杠专用材料国家发明专利。

 （a）55CrMo钢的硬度分布             （b）德国50CrMo4钢的硬度分布

两种钢的硬度分布

该课题借助感应加热参数的计算机模拟及优化调整，开展了系统、深入的热处理工艺、材料组织观察与分析、表面淬硬层的硬度及硬度梯度分布以及耐磨性等综合试验研究，掌握了滚珠丝杠热处理精确控制关键技术，形成了企业技术规范，申请了行业标准。

通过对滚珠丝杠表面感应加热淬火感应器的优化设计和工艺参数优化，获得了合理的滚珠丝杠表面淬硬层硬度和硬度梯度分布。因此，采用新型滚珠丝杠材料和热处理精确控制技术工艺规范，显著降低了滚珠丝杠淬火过程中产生的组织应力和热应力，实现了预期的控制效果。

不同温度下的CCT曲线分布

该课题还采用新型滚珠丝杠专用材料，结合热处理精确控制技术规范进行了滚珠丝杠的批量生产，经用户使用，效果显著。显然，这种新型滚珠丝杠产品应用前景广阔，能够带来显著的经济与社会效益。

目前，该课题已获得授权发明专利4项，实用新型专利2项，软件著作权2项，并发表论文30余篇，圆满完成了课题任务书要求的各项技术考核指标，因而获得了专家组的肯定与赞赏，一致同意该课题通过任务验收。