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淬火

简介   

淬火,热处理工艺,钢的淬火

一、定义 淬火是把钢加热到临界温度以上,保温一定时间,然后以大于临界冷却速度进行冷却,从而获得以马氏体为主的不平衡组织(也有根据需要获得贝氏体或保持单相奥氏体)的一种热处理工艺方法。淬火是钢热处理工艺中应用最为广泛的工种工艺方法。 钢铁热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。 ...查看详情>>

淬火

简介   

淬火,热处理工艺,钢的淬火

一、定义

淬火是把钢加热到临界温度以上,保温一定时间,然后以大于临界冷却速度进行冷却,从而获得以马氏体为主的不平衡组织(也有根据需要获得贝氏体或保持单相奥氏体)的一种热处理工艺方法。淬火是钢热处理工艺中应用最为广泛的工种工艺方法。


钢铁热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。


二、方式

单介质淬火
工件在一种介质中冷却,如水淬、油淬。优点是操作简单,易于实现机械化,应用广泛。缺点是在水中淬火应力大,工件容易变形开裂;在油中淬火,冷却速度小,淬透直径小,大型工件不易淬透。

双介质淬火
工件先在较强冷却能力介质中冷却到300℃左右,再在一种冷却能力较弱的介质中冷却,如:先水淬后油淬,可有效减少马氏体转变的内应力,减小工件变形开裂的倾向,可用于形状复杂、截面不均匀的工件淬火。双液淬火的缺点是难以掌握双液转换的时刻,转换过早容易淬不硬,转换过迟又容易淬裂。为了克服这一缺点,发展了分级淬火法。

分级淬火
工件在低温盐浴或碱浴炉中淬火,盐浴或碱浴的温度在Ms点附近,工件在这一温度停留2min~5min,然后取出空冷,这种冷却方式叫分级淬火。分级冷却的目的,是为了使工件内外温度较为均匀,同时进行马氏体转变,可以大大减小淬火应力,防止变形开裂。分级温度以前都定在略高于Ms点,工件内外温度均匀以后进入马氏体区。改进为在略低于Ms点的温度分级。实践表明,在Ms点以下分级的效果更好。例如,高碳钢模具在160℃的碱浴中分级淬火,既能淬硬,变形又小,所以应用很广泛。

等温淬火
工件在等温盐浴中淬火,盐浴温度在贝氏体区的下部(稍高于Ms),工件等温停留较长时间,直到贝氏体转变结束,取出空冷。等温淬火用于中碳以上的钢,目的是为了获得下贝氏体,以提高强度、硬度、韧性和耐磨性。低碳钢一般不采用等温淬火。

表面淬火
表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度,而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。表面淬火时通过快速加热,使刚件表面很快到淬火的温度,在热量来不及穿到工件心部就立即冷却,实现局部淬火。

感应淬火
感应加热就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热。

寒粹
以浸入冷却能力强的寒冰水溶液,作为冷却介质的淬火冷却。

局部淬火
仅对工件需要硬化的局部进行的淬火。

气冷淬火
专指在真空中加热和在高速循环的负压、常压或高压的中性和惰性气体中进行的淬火冷却。

表面淬火
仅对工件表层进行的淬火,其中包括感应淬火、接触电阻加热淬火、火焰淬火、激光淬火、电子束淬火等。

风冷淬火
以强迫流动的空气或压缩空气作为冷却介质的淬火冷却。

盐水淬火
以盐类的水溶液作为冷却介质的淬火冷却。

有机溶液淬火
以有机高分子聚合物的水溶液作为冷却介质的淬火冷却。

喷液淬火
用喷射液流作为冷却介质的淬火冷却。

喷雾冷却
工件在水和空气混合喷射的雾中进行的淬火冷却。

热浴冷却
工件在熔盐、熔碱、熔融金属或高温油等热浴中进行的淬火冷却,如盐浴淬火、铅浴淬火、碱浴淬火等。

双液淬火
工件加热奥氏体化后先浸入冷却能力强的介质,在组织即将发生马氏体转变时立即转入冷却能力弱的介质中冷却。

加压淬火
工件加热奥氏体化后再特定夹具夹持下进行的淬火冷却,其目的在于减少淬火冷却畸变。

透淬
工件从表面至心部全部硬化的淬火。

等温淬火
工件加热奥氏体化后快冷却到贝氏体转变温度区间等温保持,使奥氏体变成贝氏体的淬火。

分级淬火
工件加热奥氏体化后浸入温度稍高或稍低于M1点的碱浴或盐浴中保持适当时间、在工件整体达到介质温度后取出空以获得马氏体的淬火。


亚温淬火
亚共析钢制工件在Ac1-Ac3温度区间奥氏体化后淬火冷却,获得马氏体及铁素体组织的淬火。

直接淬火
工件渗入碳后直接淬火冷却的工艺。

两次淬火
工件渗碳冷却后,先高于Ac3的温度奥氏体化并淬冷以细化心部组织,随即在略髙于Ac3的温度奥氏体化以细化渗层组织的淬火。

自冷淬火
工件局部或表层快速加热奥氏体化后,加热区的热量自行向未加热区传到,从而使奥氏体化区迅速冷却的淬火。

三、应用

淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用。机械中重要零件,尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。


表面淬火广泛应用于中碳调质钢或球墨铸铁制的机器零件。因为中碳调质钢经过预先处理(调质或正火)以后,再进行表面淬火,既可以保持心部有较高的综合机械性能,又可使表面具有较高的硬度(>HRC 50)和耐磨性。例如机床主轴、齿轮、柴油机曲轴、凸轮轴等。基体相当于中碳钢成分的珠光体铁素体基的灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁等原则上均可进行表面淬火,而以球墨铸铁的工艺性能为最好,且又有较高的综合机械性能,所以应用最广。


高碳钢表面淬火后,尽管表面硬度和耐磨性提高了,但心部的塑性及韧性较低,因此高碳钢的表面淬火主要用于承受较小冲击和交变载荷下工作的工具、量具及高冷硬轧辊。


四、相关检测标准

1 GB/T 34560.4-2017 结构钢 第4部分:淬火加回火高屈服强度结构钢板交货技术条件 2018-07-01
2 GB/T 34564.2-2017 冷作模具钢 第2部分:火焰淬火钢 2018-07-01
3 GB/T 18983-2017 淬火-回火弹簧钢丝 2018-04-01
4 GB/T 33954-2017 淬火-回火弹簧钢丝用热轧盘条 2018-04-01
5 GB/T 33967-2017 免铅浴淬火钢丝用热轧盘条 2018-04-01
6 GB/T 30839.45-2015 工业电热装置能耗分等 第45部分:箱式淬火电阻炉 2016-04-01
7 GB/T 30823-2014 测定工业淬火油冷却性能的镍合金探头试验方法 2014-12-31
8 GB/T 25744-2010 钢件渗碳淬火回火金相检验 2011-06-01
9 GB/T 225-2006 钢 淬透性的末端淬火试验方法(Jominy 试验) 2007-02-01
10 GB/T 5617-2005 钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定 2006-01-01
11 GB/T 9450-2005 钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核 2006-01-01
12 GB/T 18683-2002 钢铁件激光表面淬火 2002-08-01

收起百科↑ 最近更新:2017年11月17日

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