一、淬火
1.1、淬火工藝
鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3(亞共析鋼)或Ac1(過共析鋼)以上溫度畴椰,保溫一段時間,使之全部或部分奧氏體化鸽粉,然后以大于臨界冷卻速度快冷到Ms以下(或Ms附近等溫)進(jìn)行馬氏體(或貝氏體)轉(zhuǎn)變的熱處理工藝斜脂。
1.2、工藝過程:加熱触机、保溫帚戳、冷卻。
淬火的實質(zhì):是過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變儡首,得到馬氏體或貝氏體組織片任。
淬火的目的:(1)大幅提高鋼的剛性、硬度蔬胯、耐磨性对供、疲勞強度以及韌性等,從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求;(2)通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性产场、耐蝕性等特殊的物理鹅髓、化學(xué)性能。
應(yīng)用范圍:淬火工藝應(yīng)用最為廣泛京景,如工具窿冯、量具、模具确徙、軸承醒串、彈簧和汽車、拖拉機米愿、柴油機厦凤、切削加工機床、氣動工具育苟、鉆探機械较鼓、農(nóng)機具、石油機械违柏、化工機械博烂、紡織機械、飛機等零件都在使用淬火工藝漱竖。
1.3禽篱、淬火介質(zhì)
工件進(jìn)行淬火冷卻所使用的介質(zhì)稱為淬火冷卻介質(zhì)(或淬火介質(zhì))。理想的淬火介質(zhì)應(yīng)具備的條件是使工件既能淬成馬氏體馍惹,又不致引起太大的淬火應(yīng)力躺率。
常用的淬火介質(zhì)有水、水溶液万矾、礦物油悼吱、熔鹽、熔堿等良狈。
● 水
水是冷卻能力較強的淬火介質(zhì)后添。
優(yōu)點:來源廣、價格低薪丁、成分穩(wěn)定不易變質(zhì)遇西。
缺點: 冷卻能力不穩(wěn)定,易使工件變形或開裂严嗜。在C曲線的“鼻子”區(qū)(500~600℃左右)粱檀,水處于蒸汽膜階段,冷卻不夠快漫玄,會形成“軟點”茄蚯;而在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)(300~100℃),水處于沸騰階段,冷卻太快第队,易使馬氏體轉(zhuǎn)變速度過快而產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力,致使工件變形甚至開裂刨秆。當(dāng)水溫升高凳谦,水中含有較多氣體或水中混入不溶雜質(zhì)(如油、肥皂衡未、泥漿等)尸执,均會顯著降低其冷卻能力。
應(yīng)用: 適用于截面尺寸不大缓醋、形狀簡單的碳素鋼工件的淬火冷卻如失。
● 鹽水和堿水
在水中加入適量的食鹽和堿,使高溫工件浸入該冷卻介質(zhì)后送粱,在蒸汽膜階段析出鹽和堿的晶體并立即爆裂褪贵,將蒸汽膜破壞,工件表面的氧化皮也被炸碎抗俄,這樣可以提高介質(zhì)在高溫區(qū)的冷卻能力脆丁,其缺點是介質(zhì)的腐蝕性大。
應(yīng)用:一般情況下动雹,鹽水的濃度為10%槽卫,苛性鈉水溶液的濃度為10%~15%∫闰穑可用作碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼工件的淬火介質(zhì)歼培,使用溫度不應(yīng)超過60℃,淬火后應(yīng)及時清洗并進(jìn)行防銹處理茸塞。
● 油
冷卻介質(zhì)一般采用礦物質(zhì)油(礦物油)躲庄。如機油、變壓器油和柴油等翔横。機油一般采用10號读跷、20號、30號機油禾唁,油的號越大效览,黏度越大,閃點越高荡短,冷卻能力越低丐枉,使用溫度相應(yīng)提高。
1.4掘托、淬火方式
● 單液淬火
單液淬火是將奧氏體化工件浸入某一種淬火介質(zhì)種瘦锹,一直冷卻到室溫的淬火操作方法。單液淬火介質(zhì)有水、鹽水弯院、堿水辱士、油及專門配制的淬火劑等。
優(yōu)點:操作簡單听绳,有利于實現(xiàn)機械化和自動化颂碘。
缺點:冷速受介質(zhì)冷卻特性的限制而影響淬火質(zhì)量。
應(yīng)用:單液淬火對碳素鋼而言只適用于形狀較簡單的工件椅挣。
● 雙液淬火
雙液淬火是將奧氏體化工件先浸入一種冷卻能力強的介質(zhì)头岔,在鋼件還未達(dá)到該淬火介質(zhì)溫度之間即取出,馬上浸入另一種冷卻能力弱的介質(zhì)中冷卻鼠证,如先水后油峡竣、先水后空氣等。雙液淬火減少變形和開裂傾向量九,操作不好掌握适掰,在應(yīng)用方面有一定的局限性。
● 馬氏體分級淬火
馬氏體分級淬火是將奧氏體化工件先浸入溫度稍高或稍低于鋼的馬氏體點的液態(tài)介質(zhì)(鹽浴或堿悦漯摹)中攻谁,保持適當(dāng)?shù)臅r間,待鋼件的內(nèi)弯予、外層都達(dá)到介質(zhì)溫度后取出空冷戚宦,以獲得馬氏體組織的淬火工藝,也稱分級淬火锈嫩。
優(yōu)點:分級淬火由于在分級溫度停留到工件內(nèi)外溫度一致后空冷受楼,所以能有效地減少相變應(yīng)力和熱應(yīng)力,減少淬火變形和開裂傾向呼寸。
應(yīng)用:適用于對于變形要求高的合金鋼和高合金鋼工件艳汽,也可用于截面尺寸不大、形狀復(fù)雜地碳素鋼工件对雪。
● 貝氏體等溫淬火
貝氏體等溫淬火是將鋼件奧氏體化河狐,使之快冷到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間(260~400℃)等溫保持,使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w的淬火工藝瑟捣,有時也叫等溫淬火馋艺,一般保溫時間為30~60min。
● 復(fù)合淬火
將工件急冷至Ms以下獲得10%~20%馬氏體迈套,然后在下貝氏體溫度區(qū)等溫捐祠。這種冷卻方法可使較大截面地工件獲得M+B組織。預(yù)淬時形成的馬氏體可促進(jìn)貝氏體轉(zhuǎn)變桑李,在等溫時又使馬氏體回火踱蛀。復(fù)合淬火用于合金工具鋼工件窿给,可避免第一類回火脆性,減少殘余奧氏體量即變形開裂傾向率拒。
文章摘自:壓力容器智造