淬火介質(zhì)冷卻曲線的判讀和評價

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1、淬火介質(zhì)冷卻曲線的判讀和評價　1995年5月1日，國際標準組織（ISO）頒布了淬火油冷卻特性測定方法《Industrialquenchingoils-determinationofcoolingcharacteristics-Nickel-alloyprobetestmethod》（ISO9950）。在1988年，我國頒布了2個標準，即GB　9449《淬火介質(zhì)冷卻性能試驗方法》（1995年調(diào)整為行業(yè)標準JB／T　7951）和SH／T　0220《熱處理油冷卻性能測定法》。目前這3個標準在國內(nèi)都被采用。JB／T　7951來自法國淬火液體小組A*T*T*T*S*

2、F*M聯(lián)合委員會在1982年提出的《淬火油烈度-銀探頭試驗方法》。SH／T　0220來自日本工業(yè)標準《熱處理油》（JIS　K　2242—80）。70年代初開始淬火油的研制工作時采用的是仿日的探頭，一直沿用至今。國內(nèi)大多數(shù)淬火介質(zhì)生產(chǎn)廠和使用廠都采用此標準。　　上述3個標準探頭的相同點是①都是熱電偶測試探頭，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?！　∵@3種探頭的不同點是①ISO為12.5mm×60mmIncone1600鎳基合金，JB和SH為銀。②JB為16mm×48mm，SH為10mm×30mm。③ISO是鎧裝熱電偶，外徑1.5

3、mm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價淬火介質(zhì)的冷卻能力。要評價就要有一個做為基準的參照系統(tǒng)。一般情況下，都是采用水和油。這是因為水和油是最早采用的淬火介質(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。既使不是定量地評價，也仍然要以水和油的冷卻能力為基礎(chǔ)做出定性的評價?！　〉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應(yīng)原則。這條原則是說明冷卻曲線對應(yīng)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線的不同階段所應(yīng)具備的冷卻性能。原則上說，在J

4、B、SH探頭心部的熱電偶測得的冷卻曲線可認為是工件（小中尺寸）表面或次表面的冷卻曲線，而ISO測得的曲線則被認為是工件（小中尺寸）心部或接近心部的冷卻曲線。3　ISO　9950的判讀和評價　　按照ISO　9950的規(guī)定，給出某個淬火介質(zhì)的冷卻性能的測試結(jié)果應(yīng)分3個部分：冷卻曲線（包括溫度／時間曲線和溫度／冷卻速度曲線）、冷卻時間和冷卻速度。冷卻時間和冷卻速度的要求如表1。表1　ISO冷卻時間和冷卻速度的要求冷卻時間／s冷卻速度／℃.s－1850→600℃（精確到0.5s）850→400℃（精確到0.5s）850→200℃（精確到0.5s）最大冷卻速度（精確

5、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名稱ISO參照油100SNN22N32150SN40℃21±219±122±2.228.8±3.230±2的運動粘度／mm2.s－1粘度指數(shù)100±5＞98　　＞98閃點／℃200±10（閉口）＞185（開口）＞170（開口）＞170（開口）＞200（開口）?注：開口閃點比閉口閃點約高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如表2，我國成品油中和該油相近油的指標也列在表2?！　鴥?nèi)與I

6、SO參照油接近的油有100SN，N22，N32和150SN?？梢哉J為100SN最接近ISO參照油，其次是N22機械油，不過N22不易獲得，而N32機械油和150SN相近。N32機械油，是國內(nèi)應(yīng)用最普遍的機械油，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機械油最大冷速／℃.s－1最大冷速所在溫度／℃300℃時的冷速／℃.s－150±3510±207±160±3530±207±1從850℃冷卻到下列溫度的時間／s600℃400℃200℃13±120±

7、152.5±2.512±116±145±33.2　自來水的冷卻性能　　在ISO　9950中沒有自來水的冷卻性能的指標，因為該標準原用于淬火油。在研究水基淬火介質(zhì)時，也使用該標準，因此知道自來水的冷卻性能也十分必要。30℃自來水的冷卻性能見表4。最大冷速所在溫度在不同的文獻中相差較大，大約在530～630℃之間，作者認為，應(yīng)在550℃±20℃。表4　30℃自來水冷卻性能最大冷卻速度／℃.s－1220±20最大冷速所在溫度／℃550±20300℃時的冷卻速度／℃.s－1100±3從850℃冷卻到下列溫度的時間／s600℃400℃200℃6±17±210±33.

8、3　冷卻性能的評價3.3.1　冷卻速度評價法　目前國外大多數(shù)人用冷