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        淬火工藝、淬火介質及冷卻方法
        作者:廣州依納  發表時間:2013-03-04  點擊:91
        淬火工藝是將鋼加熱到AC3或AC1點以上某一溫度,保持一定時間,然后以適當速度冷卻獲得馬氏體和(或)貝氏體組織的熱處理工藝?! 〈慊鸬哪康氖翘岣哂捕?、強度、耐磨性以滿足零件的使用性能?! 〈慊鸸に噾米顬閺V泛,如工具、量具、模具、軸承、彈簧和汽車、拖拉機、柴油機、切削加工機床、氣動工具、鉆探機械、農機具、石油機械、化工機械、紡織機械、飛機等零件都在使用淬火工藝?! 。?) 淬火加熱溫度  淬火加熱溫度根據鋼的成分、組織和不同的性能要求來確定。亞共析鋼是AC3+(30~50℃);共析鋼和過共析鋼是AC1+(30~50℃)?! 喒参鲣摯慊鸺訜釡囟热暨x用低于AC3的溫度,則此時鋼尚未完全奧氏體化,存在有部分未轉變的鐵素體,淬火后鐵素體仍保留在淬火組織中。鐵素體的硬度較低,從而使淬火后的硬度達不到要求,同時也會影響其他力學性能。若將亞共析鋼加熱到遠高于AC3溫度淬火,則奧氏體晶?;仫@著粗大,而破壞淬火后的性能。所以亞共析鋼淬火加熱溫度選用AC3+(30~50℃),這樣既保證充分奧氏體化,又保持奧氏體晶粒的細小?! ∵^共析鋼的淬火加熱溫度一般推薦為AC1+(30~50℃)。在實際生產中還根據情況適當提高20℃左右。在此溫度范圍內加熱,其組織為細小晶粒的奧氏體和部分細小均勻分布的未溶碳化物。淬火后除極少數殘余奧氏體外,其組織為片狀馬氏體基體上均勻分布的細小的碳化物質點。這樣的組織硬度高、耐磨性號,并且脆性相對較少?! ∵^共析鋼的淬火加熱溫度不能低于AC1,因為此時鋼材尚未奧氏體化。若加熱到略高于AC1溫度時,珠光體完全轉變承奧氏體,并又少量的滲碳體溶入奧氏體。此時奧氏體晶粒細小,且其碳的質量分數已稍高與共析成分。如果繼續升高溫度,則二次滲碳體不斷溶入奧氏體,致使奧氏體晶粒不斷長大,其碳濃度不斷升高,會導致淬火變形傾向增大、淬火組織顯微裂紋增多及脆性增大。同時由于奧氏體含碳量過高,使淬火后殘余奧氏體數量增多,降低工件的硬度和耐磨性。因此過共析鋼的淬火加熱溫度高于AC1太多是不合適的,加熱到完全奧氏體化的ACm或以上溫度就更不合適?! ≡谏a實踐中選擇工件的淬火加熱溫度時,除了遵守上述一般原則外,還要考慮工件的化學成分、技術要求、尺寸形狀、原始組織以及加熱設備、冷卻介質等諸多因素的影響,對加熱溫度予以適當調整。如合金鋼零件,通常取上限,對于形狀復雜零件取下限?! 婍g化新工藝選用的淬火加熱溫度與常用淬火溫度有所區別。如亞溫淬火是亞共析鋼在略低于AC3的溫度奧氏體化后淬火,這樣可提高韌性,降低脆性轉折溫度,并可消除回火脆性。如45、40Cr、60Si2等材料制成的工件亞溫淬火加熱溫度為AC3-(5~10℃)?! 〔捎酶邷卮慊鹂色@得較多的板條狀馬氏體或使全部板條馬氏體提高強度和韌性。如16Mn鋼在940℃淬火,5CrMnMo鋼在890℃淬火,20CrMnMo鋼在920℃淬火,效果較好?! 「咛间摰蜏?、快速、短時加熱淬火,適當降低高碳鋼的淬火加熱溫度,或采用快速加熱及縮短保溫時間的辦法,可減少奧氏體的碳含量,提高鋼的韌性?! 。?) 保溫時間  為了使工件內外各部分均完成組織轉變、碳化物溶解及奧氏體的成分均勻化,就必須在淬火加熱溫度保溫一定時間,既保溫時間?! 。?) 淬火介質  工件進行淬火冷卻所使用的介質稱為淬火冷卻介質(或淬火介質)。理想的淬火介質應具備的條件是使工件既能淬成馬氏體,又不致引起太大的淬火應力。這就要求在C曲線的“鼻子”以上溫度緩冷,以減小急冷所產生的熱應力;在“鼻子”處冷卻速度要大于臨界冷卻速度,以保證過冷奧氏體不發生非馬氏體轉變;在“鼻子”下方,特別使Ms點一下溫度時,冷卻速度應盡量小,以減小組織轉變的應力。
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