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《4.8鋼的淬火工藝》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、修訂審核批准日期日期日期一﹑淬火的概念及目的淬火是指把鋼加熱到Ac3或Ac1以上某一溫度,保持一定時間,然后以适當的冷卻速度冷卻至室溫的熱處理工藝方法.淬火的目的主要是獲得馬氏体組織,為回火做組織准備;獲得高硬度和耐磨性以及提高彈性和韌性,以達到強化材料的目的;使之具有某些特殊的物理和化學性能,如永磁性﹑耐蝕性和耐熱性等.二﹑淬火加熱溫度的選擇淬火加熱溫度可以根据Fe-Fe3C相圖來選擇.淬火加熱溫度的選擇應以得到成分均勻和晶粒細小的奧氏体;碳和其他合金元素充分溶解以保証較高的硬度和耐磨性;盡可能地降低氧
2、化和脫碳以及淬火后變形和開裂的傾向;獲得高的力學性能等為原則.一般來講,亞共析鋼的淬火加熱溫度應選擇在Ac3以上30~50ﾟC,這是為了得到細小的奧氏体,以便在淬火后得到細小的馬氏体組織.共析鋼﹑過共析鋼的淬火加熱溫度應選擇在Ac1以上30~50ﾟC,淬火后能形成在細小馬氏体基体上均勻分布著細小滲碳体的組織,這种組織不僅耐磨性好,而且脆性也小.如果淬火加熱溫度在Accm以上,不僅使奧氏体的晶粒粗化,淬火后得到粗大的馬氏体,增大脆性及變形開裂傾向,而且殘余奧氏体量也多,降低了鋼的硬度.加熱溫度既不能過高,也
3、不能過低.如果低了,則在組織中有未溶的鐵素体,降低淬火工件的硬度和力學性能.如果加熱溫度過高,則會造成過熱和過燒現象.碳鋼的淬火溫度范圍見圖2-16.三﹑淬火介質淬火后要求得到馬氏体組織,因此要求淬火的冷卻速度必須大于監界冷卻速度,但如果冷卻速度太快,將會引起工件的体積收縮太快,容易引起工件的變形和開裂.因此正确選擇冷卻速度和冷卻介質,是十分重要的.由等溫轉變圖可知,為了避免非馬氏体相變,在C曲線的"鼻尖"附近,需要快速冷卻,而在高于或低于"鼻尖"的溫度范圍,并不需要快速冷卻,特別是在Ms點附近,更不能快
4、冷,否則很容易造成工件的變形和開裂.因此,鋼的理想冷卻速度應如圖2-17所示.常見的淬火冷卻介質有水﹑鹽類水溶液以及油﹑熔鹽﹑空气等.修訂審核批准日期日期日期不同淬火介質的冷卻能力不同,介質的冷卻能力用淬火冷卻烈度表示,見表2-2從表2-2我們不難看出,為了獲得更有效的冷卻過程,工件淬入淬火介質后要進行攪動,以便提高工件与介質之間的熱交換速度,從而獲得更佳的冷卻效果.對于臨界冷卻速度較大的碳鋼,必須采用冷卻能力較強的水及鹽類水溶液等介質作為冷卻介質,而對于臨界冷卻速度較小的合金鋼,我們可以采用油作為冷卻介
5、質,以獲得最佳的淬火效果.四﹑常見的淬火方法為使淬火時最大限度地減少工件的變形和開裂,在淬火時除了正确的進行加熱和合理選擇淬火冷卻介質外,還應根据工件的成分﹑尺寸,形狀和技術要求,正确的選擇淬火方法(見圖2-18),以保証淬火質量.常見的淬火方法主要有以下几种.1.單液淬火是將工件加熱奧氏体化后,在單一的淬火冷卻介質中冷卻的淬火方法.單液淬火時碳鋼一般采用水冷淬火,合金鋼則采用油冷淬火.單液淬火操作簡單,易于實現自動化和机械化,但由于只采用一种介質進行淬火,冷卻特性不夠理想,淬火質量較差,工件容易產生硬度
6、不足和變形開裂等缺陷.2.雙介質淬火將工件奧氏体化后,先將工件浸入一种冷卻能力較強的介質中,當冷卻至"鼻尖"溫度以下時,再把工件放入另一种冷卻能力較弱的介質中繼續冷卻的淬火方法.如先水后油,先水后空气等.雙介質淬火的优點是內應力較小,變形和開裂較少.缺點是操作較困難,不易掌握.主要用于碳素工具鋼制造的易開裂的工件,如絲錐等.3.馬氏体分級淬火是將工件奧氏体化后,將工件浸入溫度在Ms左右的液態介質(鹽浴或鹼浴)中,保持适當時間,待工件的內外層都達到介質溫度后取出空冷,以獲得馬氏体組織的淬火方法.修訂審核批准
7、日期日期日期馬氏体分級淬火法在工藝上雖然比較理想,操作容易,但由于它在鹽浴或鹼浴中的冷卻速度較慢,故只适用于過冷奧氏体比較穩定的合金鋼﹑或尺寸較小的碳鋼零件.4.貝氏体等溫淬火鋼件加熱奧氏体化后,隨之快冷到貝氏体轉變溫度區間(200~3000ﾟc)等溫保持,使奧氏体轉變為下貝氏体的淬火方法.由于下貝氏体組織中的碳化物彌散度較大,具有高硬度和良好的韌性.等溫淬火處理后內應力顯著下降,變形量小,适于處理小型的精密零件,如冷﹑熱沖模,精密齒輪等,別外,由于下貝氏体的組織結构均勻,產生微裂紋的可能性很小,彈簧經等
8、溫淬火處理后,疲勞抗力大為增加,能顯著提高彈簧的壽命.五﹑鋼的淬透性及淬硬性淬火時,工件截面上各處的冷卻速度是不一樣的.工件表面的冷卻速度最大,而靠近工件的心部,冷卻速度最小,見圖2-19a.如果表面和心部的冷卻速度都大于監界冷卻速度,則工件的整個截面都能獲得馬氏体,我們認為鋼被完全淬透了.但如果表面的冷卻速度大于臨界冷卻速度,而心部的冷卻速度卻小于臨界冷卻速度,這樣就會在工件的表面得到了馬氏体,而靠近心部卻得到了非馬氏体組織
