當前位置:
首頁 > 最新 > 淬火介質的知識總結的也這麼全,拿走不謝!

淬火介質的知識總結的也這麼全,拿走不謝!

工件進行淬火冷卻所使用的介質稱為淬火冷卻介質(或淬火介質)。理想的淬火介質應具備的條件是使工件既能淬成馬氏體,又不致引起太大的淬火應力。這就要求在C曲線的「鼻子」以上溫度緩冷,以減小急冷所產生的熱應力;在「鼻子」處冷卻速度要大於臨界冷卻速度,以保證過冷奧氏體不發生非馬氏體轉變;在「鼻子」下方,特別使Ms點一下溫度時,冷卻速度應盡量小,以減小組織轉變的應力。

常用的淬火介質有水、水溶液、礦物油、熔鹽、熔鹼等。

水是冷卻能力較強的淬火介質。來源廣、價格低、成分穩定不易變質。缺點是在C曲線的「鼻子」區(500~600℃左右),水處於蒸汽膜階段,冷卻不夠快,會形成「軟點」;而在馬氏體轉變溫度區(300~100℃),水處於沸騰階段,冷卻太快,易使馬氏體轉變速度過快而產生很大的內應力,致使工件變形甚至開裂。當水溫升高,水中含有較多氣體或水中混入不溶雜質(如油、肥皂、泥漿等),均會顯著降低其冷卻能力。因此水適用於截面尺寸不大、形狀簡單的碳素鋼工件的淬火冷卻。

鹽水和鹼水

在水中加入適量的食鹽和鹼,使高溫工件浸入該冷卻介質後,在蒸汽膜階段析出鹽和鹼的晶體並立即爆裂,將蒸汽膜破壞,工件表面的氧化皮也被炸碎,這樣可以提高介質在高溫區的冷卻能力。其缺點是介質的腐蝕性大。

一般情況下,鹽水的濃度為10%,苛性鈉水溶液的濃度為10%~15%。可用作碳鋼及低合金結構鋼工件的淬火介質,使用溫度不應超過60℃,淬火後應及時清洗並進行防鏽處理。

冷卻介質一般採用礦物質油(礦物油)。如機油、變壓器油和柴油等。機油一般採用10號、20號、30號機油,油的號越大,黏度越大,閃點越高,冷卻能力越低,使用溫度相應提高。

目前使用的新型淬火油主要有高速淬火油、光亮淬火油和真空淬火油三種。

高速淬火是在高溫區冷卻速度得到提高的淬火油。獲得高速淬火油的基本途徑有兩種,一種是選取不同類型和不同黏度的礦物油,以適當的配比相互混合,通過提高特性溫度來提高高溫區冷卻能力;另一種是在普通淬火油中加入添加劑,在油中形成粉灰狀浮游物。添加劑游磺酸的鋇鹽、鈉鹽、鈣鹽以及磷酸鹽、硬脂酸鹽等。生產實踐表明,高速淬火油在過冷奧氏體不穩定區冷卻速度明顯高於普通淬火油,而在低溫馬氏體轉變區冷速與普通淬火油相接近。這樣既可得到較高的淬透性和淬硬性,又大大減少了變形,適用於形狀複雜的合金鋼工件的淬火。

光亮淬火油能使工件在淬火後保持光亮表面。在礦物油中加入不同性質的高分子添加物,可獲得不同冷卻速度的光亮淬火油。這些添加物的主要成分是光亮劑,其作用是將不溶解於油的老化產物懸浮起來,防止在工件上積聚和沉澱。另外,光亮淬火油添加劑中還含有抗氧化劑、表面活性劑和催冷劑等。

真空淬火油是用於真空熱處理淬火的冷卻介質。真空淬火油必須具備低的飽和蒸汽壓,較高而穩定的冷卻能力以及良好的光亮性和熱穩定性,否則會影響真空熱處理的效果。

鹽浴和鹼浴淬火介質一般用在分級淬火和等溫淬火中。

新型淬火劑

有聚乙烯醇水溶液和三硝水溶液等。

聚乙烯醇常用質量分數為0.1%~0.3%之間的水溶液,共冷卻能力介於水和油之間。當工件淬入該溶液時,工件表面形成一層蒸汽膜和一層凝膠薄膜,兩層膜使加熱工件冷卻。進入沸騰階段後,薄膜破裂,工件冷卻加快,當達到低溫時,聚乙烯醇凝膠膜復又形成,工件冷卻速度又下降,所以這種溶液在高、低溫區冷卻能力低,在中溫區冷卻能力高,有良好的冷卻特性。

三硝水溶液由25%硝酸鈉+20%亞硝酸鈉+20%硝酸鉀+35%水組成。在高溫(650~500℃)時由於鹽晶體析出,破還蒸汽膜形成,冷卻能力接近於水。在低溫(300~200℃)時由於濃度極高,流動性差,冷卻能力接近於油,故其可代替水-油雙介質淬火。

冷卻方法

生產實踐中應用最廣泛的淬火分類是以冷卻方式的不同劃分的。主要有單液淬火、雙液淬火、分級淬火和等溫淬火等。

單液淬火

是將奧氏體化工件浸入某一種淬火介質種,一直冷卻到室溫的淬火操作方法。單液淬火介質有水、鹽水、鹼水、油及專門配製的淬火劑等。一般情況下碳素鋼淬火,合金鋼淬油。

單液淬火操作簡單,有利於實現機械化和自動化。其缺點是冷速受介質冷卻特性的限制而影響淬火質量。單液淬火對碳素鋼而言只適用於形狀較簡單的工件。

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,在鋼件還未達到該淬火介質溫度之間即取出,馬上浸入另一種冷卻能力弱的介質中冷卻,如先水後油、先水後空氣等。雙液淬火減少變形和開裂傾向,操作不好掌握,在應用方面有一定的局限性。

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於鋼的馬氏體點的液態介質(鹽浴或鹼浴)中,保持適當的時間,待鋼件的內、外層都達到介質溫度後取出空冷,以獲得馬氏體組織的淬火工藝,也稱分級淬火。

分級淬火由於在分級溫度停留到工件內外溫度一致後空冷,所以能有效地減少相變應力和熱應力,減少淬火變形和開裂傾向。分級淬火適用於對於變形要求高的合金鋼和高合金鋼工件,也可用於截面尺寸不大、形狀複雜地碳素鋼工件。

貝氏體等溫淬火

是將鋼件奧氏體化,使之快冷到貝氏體轉變溫度區間(260~400℃)等溫保持,使奧氏體轉變為貝氏體的淬火工藝,有時也叫等溫淬火。一般保溫時間為30~60min。

複合淬火

將工件急冷至Ms以下獲得10%~20%馬氏體,然後在下貝氏體溫度區等溫。這種冷卻方法可使較大截面地工件獲得組織M+B組織。預淬時形成的馬氏體可促進貝氏體轉變,在等溫時又使馬氏體回火。複合淬火用於合金工具鋼工件,可避免第一類回火脆性,減少殘餘奧氏體量即變形開裂傾向。

特殊工件也採用壓縮空氣淬火、噴霧淬火、噴流淬火。

關於我們

熱處理生態圈」以熱處理為核心報道方向,著眼材料、冶金、熱成型、加工和結構等影響零件成品的整個鏈條因素,構建質量生態圈的理念。


點擊展開全文

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 熱處理生態圈 的精彩文章:

熱處理,鈑金,鑄造,成形技術,質量控制,都在熱加工17期!
形梁感應熱處理工藝
技術分享‖熱處理爐溫度測量與管理
全國模具城近百個,您知道幾個?
焊接變形及控制知識PPT

TAG:熱處理生態圈 |