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淬火劑冷卻與鋼的淬火

發布時間:2012-07-20 19:30:00
淬火是將鋼加熱到Ac1或Ac3以上30-50℃,在此溫度下保持一段時間,然后快速冷卻下來,以獲得高硬度的熱處理工藝方法稱為淬火。 淬火的目的:淬火后可得到以馬氏體為主的不穩定組織,然后和不同的回火溫度以及淬火劑冷卻相配合,獲得所需的力學性能。 淬火溫度的確定:原始組織為球狀珠光體的T8鋼,如淬火加熱溫度為600℃(Ac3),雖然淬火后硬度能達到63HRC,但是沖擊韌性與淬火劑冷卻性能卻顯著降低。 ①亞共析鋼Ac3+(30-50)℃。在此溫度下可獲得全部為細晶粒的奧氏體組織,淬火后使用冷卻淬火劑可獲得細小均勻的馬氏體。如果溫度過高則有晶粒粗化現象,淬火后獲得粗大的M,使鋼的脆性增大;如果溫度過低在Ac1,與Ac3之間,則有部分鐵索體未能全部溶人奧氏體,則淬火使用淬火劑冷卻后的組織為M+F,柔軟的鐵素體保存下來,淬火硬度不足。 ②過共析鋼Ac1+(30-50)℃。過共析鋼在此溫度下的組織為奧氏體和次生滲碳體未融入奧氏體中,因而淬火使用冷卻淬火劑后的組織中,就有很硬的滲碳體保留下來,使的硬度和耐磨性大大增加。反之,若加熱到Accm以上,一方面因滲碳體的溶解,提高了奧氏體中的含碳量,使淬火后的殘余奧氏體量增加,引起硬度的降低;另一方面加熱溫度太高,會促使奧氏體的晶粒長大,使鋼的脆性增大,同時還會出現嚴重的脫碳現象。因此,過共析鋼的淬火溫度只能選擇在Ac1以上30-50℃。 ③共析鋼的淬火溫度為Ac1以上30-50℃。 能使鋼在加熱后得到一定冷卻速度的介質稱為淬火介質。冷卻速度應保證淬火使用冷卻淬火劑后馬氏體的形成,如果冷速過高,容易引起淬火內應力造成工件的變形或干裂,如果冷速太低,則淬火使用淬火劑冷卻后硬度不足。對于冷卻速度的控制,實際上是通過冷卻淬火劑介質來實現的。 常用的淬火介質有水、鹽水、油、熔化鹽、空氣等。水和鹽水的優點是在650-550℃范圍內,淬火劑冷卻較快,缺點是在300-200℃范圍內冷卻速度仍然過快,容易引起變形和開裂。因此,水冷一般用于形狀簡單的碳鋼零件淬火。礦物油的優點是在200-300℃范圍內冷卻速度慢,缺點是在650-550℃范圍內冷卻速度也慢,碳鋼用油作為淬火劑冷卻,有珠光體和鐵素體生成,鋼不能淬硬,故礦物油主要用于合金鋼零件的淬火劑冷卻。 由鋼的奧氏體等溫轉變曲線可知:為避免生成珠光體,在C曲線“鼻尖”附近(約550℃)需要快冷,而在650℃以上或400℃以下溫度內并不需要快冷,特別是在Ms附近發生馬氏體轉變時,不能快冷,否則會引起工件的變形與開裂。實際上,很難找到理想的淬火液冷卻介質,但可以根據不同淬火劑冷卻介質的特性正確使用,以符合工件在冷卻時的要求。 本文參考《金屬工藝基礎與實踐》一書。
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