淬火介質(zhì)冷卻曲線的判讀和評(píng)價(jià)

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1、淬火介質(zhì)冷卻曲線的判讀和評(píng)價(jià)　1995年5月1日，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）頒布了淬火油冷卻特性測(cè)定方法《Industrialquenchingoils-determinationofcoolingcharacteristics-Nickel-alloyprobetestmethod》（ISO9950）。在1988年，我國(guó)頒布了2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，即GB　9449《淬火介質(zhì)冷卻性能試驗(yàn)方法》（1995年調(diào)整為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB／T　7951）和SH／T　0220《熱處理油冷卻性能測(cè)定法》。目前這3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)內(nèi)都被采用。JB／T　7951來(lái)自法國(guó)淬火液體小組A*T*T*

2、T*S*F*M聯(lián)合委員會(huì)在1982年提出的《淬火油烈度-銀探頭試驗(yàn)方法》。SH／T　0220來(lái)自日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《熱處理油》（JIS　K　2242—80）。70年代初開始淬火油的研制工作時(shí)采用的是仿日的探頭，一直沿用至今。國(guó)內(nèi)大多數(shù)淬火介質(zhì)生產(chǎn)廠和使用廠都采用此標(biāo)準(zhǔn)?！　∩鲜?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)探頭的相同點(diǎn)是①都是熱電偶測(cè)試探頭，而且都在探頭幾何中心。②都是K型熱電偶。③探頭形狀都是圓柱形。　　這3種探頭的不同點(diǎn)是①ISO為12.5mm×60mmIncone1600鎳基合金，JB和SH為銀。②JB為16mm×48mm，SH為10mm×30mm。③ISO是鎧裝熱電

3、偶，外徑1.5mm而JB、SH為0.5mm的偶絲。2　判讀方法的概述　　冷卻曲線判讀的目的在于評(píng)價(jià)淬火介質(zhì)的冷卻能力。要評(píng)價(jià)就要有一個(gè)做為基準(zhǔn)的參照系統(tǒng)。一般情況下，都是采用水和油。這是因?yàn)樗陀褪亲钤绮捎玫拇慊鸾橘|(zhì)。而且一直到現(xiàn)在仍是最常用的淬火介質(zhì)。Grossmann的H值也是如此，即以水的H值為1，油的H值為0.25。既使不是定量地評(píng)價(jià)，也仍然要以水和油的冷卻能力為基礎(chǔ)做出定性的評(píng)價(jià)?！　〉诙l原則是冷卻曲線與鋼材連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線的關(guān)系，即淬火介質(zhì)冷卻性能與所淬鋼材的對(duì)應(yīng)原則。這條原則是說(shuō)明冷卻曲線對(duì)應(yīng)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線的不同階段所應(yīng)具備的

4、冷卻性能。原則上說(shuō)，在JB、SH探頭心部的熱電偶測(cè)得的冷卻曲線可認(rèn)為是工件（小中尺寸）表面或次表面的冷卻曲線，而ISO測(cè)得的曲線則被認(rèn)為是工件（小中尺寸）心部或接近心部的冷卻曲線。3　ISO　9950的判讀和評(píng)價(jià)　　按照ISO　9950的規(guī)定，給出某個(gè)淬火介質(zhì)的冷卻性能的測(cè)試結(jié)果應(yīng)分3個(gè)部分：冷卻曲線（包括溫度／時(shí)間曲線和溫度／冷卻速度曲線）、冷卻時(shí)間和冷卻速度。冷卻時(shí)間和冷卻速度的要求如表1。表1　ISO冷卻時(shí)間和冷卻速度的要求冷卻時(shí)間／s冷卻速度／℃.s－1850→600℃（精確到0.5s）850→400℃（精確到0.5s）850→200℃（精

5、確到0.5s）最大冷卻速度（精確到0.5℃.s－1）最大冷速所在溫度（精確到0.5℃.s－1）300℃的冷速（精確到0.5℃.s－1）表2　ISO參照油及相近油的指標(biāo)名稱ISO參照油100SNN22N32150SN40℃21±219±122±2.228.8±3.230±2的運(yùn)動(dòng)粘度／mm2.s－1粘度指數(shù)100±5＞98　?。?8閃點(diǎn)／℃200±10（閉口）＞185（開口）＞170（開口）＞170（開口）＞200（開口）?注：開口閃點(diǎn)比閉口閃點(diǎn)約高20～30℃。3.1　參照油的要求　　ISO　9950規(guī)定了參照油的主要理化指標(biāo)如表2，我國(guó)成品油中和

6、該油相近油的指標(biāo)也列在表2。　　國(guó)內(nèi)與ISO參照油接近的油有100SN，N22，N32和150SN。可以認(rèn)為100SN最接近ISO參照油，其次是N22機(jī)械油，不過(guò)N22不易獲得，而N32機(jī)械油和150SN相近。N32機(jī)械油，是國(guó)內(nèi)應(yīng)用最普遍的機(jī)械油，一直做為淬火油而廣泛應(yīng)用，所以我們選用N32油做為參照油，更符合國(guó)情。ISO參照油和N32油的冷卻性能列于表3。表3　參照油冷卻性能名稱ISO參照油N32機(jī)械油最大冷速／℃.s－1最大冷速所在溫度／℃300℃時(shí)的冷速／℃.s－150±3510±207±160±3530±207±1從850℃冷卻到下列溫度

7、的時(shí)間／s600℃400℃200℃13±120±152.5±2.512±116±145±33.2　自來(lái)水的冷卻性能　　在ISO　9950中沒有自來(lái)水的冷卻性能的指標(biāo)，因?yàn)樵摌?biāo)準(zhǔn)原用于淬火油。在研究水基淬火介質(zhì)時(shí)，也使用該標(biāo)準(zhǔn)，因此知道自來(lái)水的冷卻性能也十分必要。30℃自來(lái)水的冷卻性能見表4。最大冷速所在溫度在不同的文獻(xiàn)中相差較大，大約在530～630℃之間，作者認(rèn)為，應(yīng)在550℃±20℃。表4　30℃自來(lái)水冷卻性能最大冷卻速度／℃.s－1220±20最大冷速所在溫度／℃550±20300℃時(shí)的冷卻速度／℃.s－1100±3從850℃冷卻到下列溫度的

8、時(shí)間／s600℃400℃200℃6±17±210±33.3　冷卻性能的評(píng)價(jià)3.3.1　冷卻速度評(píng)價(jià)法　目前國(guó)外大多數(shù)人用冷