淬火方式及工艺流程,淬火的目的是什么



钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度 , 保温一段时间 , 使之全部或部分奥氏体化 , 然后以大于临界冷却速度快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺 。
工艺过程:加热、保温、冷却 。
淬火的实质是过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变 , 得到马氏体或贝氏体组织 。
淬火的目的:(1)大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等 , 从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求;(2)通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能 。
应用范围:淬火工艺应用最为广泛 , 如工具、量具、模具、轴承、弹簧和汽车、拖拉机、柴油机、切削加工机床、气动工具、钻探机械、农机具、石油机械、化工机械、纺织机械、飞机等零件都在使用淬火工艺 。

淬火方式及工艺流程,淬火的目的是什么

文章插图




淬火介质
工件进行淬火冷却所使用的介质称为淬火冷却介质(或淬火介质) 。理想的淬火介质应具备的条件是使工件既能淬成马氏体 , 又不致引起太大的淬火应力 。
常用的淬火介质有水、水溶液、矿物油、熔盐、熔碱等 。
● 水
水是冷却能力较强的淬火介质 。
优点: 来源广、价格低、成分稳定不易变质 。
缺点: 冷却能力不稳定 , 易使工件变形或开裂 。在C曲线的“鼻子”区(500~600℃左右) , 水处于蒸汽膜阶段 , 冷却不够快 , 会形成“软点”;而在马氏体转变温度区(300~100℃) , 水处于沸腾阶段 , 冷却太快 , 易使马氏体转变速度过快而产生很大的内应力 , 致使工件变形甚至开裂 。当水温升高 , 水中含有较多气体或水中混入不溶杂质(如油、肥皂、泥浆等) , 均会显著降低其冷却能力 。
应用: 适用于截面尺寸不大、形状简单的碳素钢工件的淬火冷却 。
● 盐水和碱水
在水中加入适量的食盐和碱 , 使高温工件浸入该冷却介质后 , 在蒸汽膜阶段析出盐和碱的晶体并立即爆裂 , 将蒸汽膜破坏 , 工件表面的氧化皮也被炸碎 , 这样可以提高介质在高温区的冷却能力 , 其缺点是介质的腐蚀性大 。
应用:一般情况下 , 盐水的浓度为10% , 苛性钠水溶液的浓度为10%~15% 。可用作碳钢及低合金结构钢工件的淬火介质 , 使用温度不应超过60℃ , 淬火后应及时清洗并进行防锈处理 。
● 油
冷却介质一般采用矿物质油(矿物油) 。如机油、变压器油和柴油等 。机油一般采用10号、20号、30号机油 , 油的号越大 , 黏度越大 , 闪点越高 , 冷却能力越低 , 使用温度相应提高 。
淬火方式
● 单液淬火
是将奥氏体化工件浸入某一种淬火介质种 , 一直冷却到室温的淬火操作方法 。单液淬火介质有水、盐水、碱水、油及专门配制的淬火剂等 。
优点:操作简单 , 有利于实现机械化和自动化 。
缺点:冷速受介质冷却特性的限制而影响淬火质量 。
应用:单液淬火对碳素钢而言只适用于形状较简单的工件 。
● 双液淬火
是将奥氏体化工件先浸入一种冷却能力强的介质 , 在钢件还未达到该淬火介质温度之间即取出 , 马上浸入另一种冷却能力弱的介质中冷却 , 如先水后油、先水后空气等 。双液淬火减少变形和开裂倾向 , 操作不好掌握 , 在应用方面有一定的局限性 。