要實現直徑400mm軸的熱處理硬度達到50HRC以上，需要精心設計和執行一套全面的熱處理工藝流程，主要包括以下幾個步驟：

1. 材料選擇：首先，確保所選材料具有良好的淬透性，通常選用含有足夠碳和合金元素的優質合金鋼，如42CrMo、40CrNiMo等，這些材料在正確的熱處理后能夠達到所需的硬度。

2. 預處理：在正式淬火前，軸可能需要經過正火或退火處理，以消除材料內部的應力，細化晶粒，為后續的淬火做好準備。

3. 淬火：

• 加熱：使用可控氣氛爐或鹽浴爐將軸均勻加熱至奧氏體化溫度范圍（根據材料不同，一般在820°C至920°C之間），確保整個截面均勻受熱。
• 保溫：在奧氏體化溫度下保持適當時間，使材料內部的組織充分轉變。
• 快速冷卻（淬火）：隨后，迅速將軸浸入淬火介質中（如油、水或聚合物溶液），快速冷卻以形成馬氏體組織。對于直徑較大的軸，可能需要采取連續淬火或噴射淬火的方式，以保證淬硬層的均勻性和深度。

4. 回火：淬火后，軸在特定溫度下進行回火處理，以降低內應力，穩定組織，同時調整硬度至目標值（HRC50以上）。回火溫度和時間需要根據具體材料和硬度要求仔細選擇，通常在150°C至650°C之間，硬度50HRC以上可能需要較低的回火溫度。

5. 硬度檢測與金相檢驗：熱處理后，對軸的硬度進行測量，確保整體硬度均勻并達到50HRC或更高。同時，進行金相分析，檢查組織結構是否符合要求。

6. 機械加工與質量控制：根據應用需求，可能還需要進行機械加工以達到最終尺寸精度和表面光潔度。在整個過程中，嚴格的質量控制是確保最終產品性能的關鍵。

請注意，針對如此大直徑的軸，熱處理過程中可能面臨變形、開裂等風險，因此，每一步都需要精確控制，必要時還需進行模擬和試驗，以優化熱處理參數。