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什么是淬火处理?淬火的目的有哪些?

时间:2021-05-12 23:33编辑:万领高频点击:

  一、什么是淬火处理

  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。

  二、淬火的目的

  淬火的目的是使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,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的刚性、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。

  三、淬火的应用

  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。

  为满足各种零件千差万别的技术要求,发展了各种淬火工艺。如,按接受处理的部位,有整体、局部淬火和表面淬火;

  按加热时相变是否完全,有完全淬火和不完全淬火(对于亚共析钢,该法又称亚临界淬火);按冷却时相变的内容,有分级淬火,等温淬火和欠速淬火等。

  四、常用淬火方法

  (1)单液淬火将奥氏体化后的工件放入单一淬火介质中冷却的淬火方法,称为单液淬火。水冷淬火、盐水淬火、油冷淬火、水溶性聚合物水溶液淬火均属于单液淬火。单液淬火的淬火介质一般为:碳钢淬火用水或水溶性聚合物水溶液,合金钢用油淬,有效厚度小于5mm或硬度要求不高的碳钢也可在油中冷却。冷却时间的计算方法是:水中2~3mm/s,20~ 80℃的油中2~3mm/min。

  (2)双介质淬火双介质淬火是将工件加热至奥化体化后,先淬入冷却能力较强的介质中,在组织即将发生马氏体转变时马上转入冷却能力弱的介质中冷却的淬火方法。加热至奥化体化的工件在一种冷却能力较强的介质中冷却,快速绕过奥氏体等温转变曲线的“鼻尖”,以抑制奥氏体的分解,在冷到400℃~Ms点区间时,迅速移人另一种冷却速度较慢的淬火介质中,使奥氏体在缓慢的冷却过程中完成马氏体转变。双介质淬火可以在保证工件淬硬的同时,有效地减小畸变和防止开裂。最常用的是水(或盐水)-油、水(或盐水)-空气双介质淬火。

  (3)分级淬火。也称马氏体分级淬火,是把工件加热奥氏体化后,浸入温度稍高于或稍低于Ms点的热浴中保持适当时间,待工件整体达到介质温度后,取出空冷,以获得马氏体的淬火方法。分级淬火对于减小畸变和防止开裂,比双介质淬火更有效。

  分级淬火的关键是分级盐浴的冷却速度一定要大于临界冷却速度,并能使零件保证获得足够的淬硬层深度。不同钢种在分级淬火时,其临界直径不同,但都比水淬和油淬的要小。因此,分级淬火不适用于大截面碳素钢和低合金钢工件的淬火。

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