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《淬火介質(zhì)冷卻性能測(cè)試--南京淬火油張世祥.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要：本文主要討論我國現(xiàn)行的兩個(gè)淬火介質(zhì)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)JB/T7951(等效引用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO9950)和SH/T0220(等效引用日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISK2242)在執(zhí)行過程中存在的一些問題及對(duì)策，測(cè)試誤差的分析及標(biāo)定的方法。簡(jiǎn)單地回顧了淬火介質(zhì)測(cè)試的發(fā)展歷史。1.前言我國淬火介質(zhì)的測(cè)試開始于20世紀(jì)60年代末，最早采用的是Φ20mm的銀球作為探頭。20世紀(jì)70年代初，受日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISK2242的啟發(fā)，改為Φ10×30mm的銀柱探頭。與日本不同的是采用K型熱電偶代替Ag—NiA1，安裝在銀柱的心部，而不是在表面。這個(gè)方法
2、就是現(xiàn)在的石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SH/T0220。最初采用X-Y函數(shù)計(jì)錄儀記錄冷卻曲線(溫度/時(shí)間曲線)。上個(gè)世紀(jì)80年代初我國開始采用計(jì)算機(jī)技術(shù)紀(jì)錄冷卻曲線(溫度/時(shí)間曲線)和冷卻速度曲線(冷卻速度/溫度曲線)。上個(gè)世紀(jì)90年代，隨著國際標(biāo)準(zhǔn)ISO9950的引入，我國也開始對(duì)鎳合金探頭的研究，即國際標(biāo)準(zhǔn)ISO9950(JB/T7951)規(guī)定的Φ12.5×60mm鎳合金探頭。2.簡(jiǎn)短的歷史的回顧各國熱處理工作者經(jīng)過幾十年的努力，制定了國際標(biāo)準(zhǔn)ISO9950。初期的方法是采用冶金學(xué)方法，而不是熱力學(xué)的方法。冶金學(xué)的方法是最基本的
3、方法，也稱為直接的方法。熱力學(xué)的方法稱為間接的方法。冶金學(xué)方法的基礎(chǔ)是試樣的硬度，可分為：直接硬度法、端淬試驗(yàn)法、硬度曲線法以及淬火強(qiáng)烈度方法等。熱力學(xué)方法可分為：磁性淬火方法、熱絲試驗(yàn)法、五秒鐘試驗(yàn)法以及熱電偶冷卻曲線法等。2.1冶金學(xué)方法直接硬度法：就是直接測(cè)定試樣(或工件)硬度來確定淬火介質(zhì)的冷冷卻能力。這是最古老的方法，也是現(xiàn)在天天都在使用的方法。假設(shè)工藝條件不變，試樣相同，則工件的硬度就代表了淬火介質(zhì)的冷卻能力。端淬試驗(yàn)法：我國的國家標(biāo)準(zhǔn)是GB225-63“結(jié)構(gòu)鋼末端淬透性試驗(yàn)法”在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下，用水柱噴
4、淬試樣的下端，測(cè)量表面的硬度，繪制硬度/到淬火端面距離的曲線，稱為端淬曲線。采用不同的淬火介質(zhì)代替水噴射，測(cè)量的端淬曲線可用來評(píng)價(jià)淬火介質(zhì)的冷卻能力。不過現(xiàn)在已經(jīng)很少?zèng)]有人用端淬曲線來評(píng)價(jià)淬火介質(zhì)，但它仍然應(yīng)用于鋼材的煉制。硬度U曲線法：用長(zhǎng)度五倍于直徑的試樣淬火后，從中間切取一段樣塊。在測(cè)定面上沿垂直直徑方向測(cè)定硬度，以它們的平均值畫出硬度/到樣塊中心距離的曲線，稱為硬度U曲線。試樣材料、尺寸不變，熱處理工藝不變，用不同的淬火介質(zhì)淬火，得到的硬度U曲線，就是評(píng)價(jià)淬火介質(zhì)冷卻能力的依據(jù)。該方法仍在廣泛的使用中，尤其是
5、進(jìn)行淬火介質(zhì)的工藝試驗(yàn)。淬火強(qiáng)烈度方法：淬火強(qiáng)烈度的概念是由美國Grossman等人在1939年提出的，它首次定量地對(duì)淬火介質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。淬火強(qiáng)烈度又稱為H值。H值定義如下：H＝C/2K其中C為試樣的散熱系數(shù)，它的定義如下：C＝Q/S(Tw—TL)△t其中Q：在時(shí)間間隔△t內(nèi)從試樣向淬火介質(zhì)移動(dòng)的熱量：S：試樣與淬火介質(zhì)接觸的表面積；Tw：試樣表面的溫度；TL：淬火介質(zhì)的溫度；△t：時(shí)間間隔。C的單位為千卡/米2*小時(shí)*℃。K為試樣的導(dǎo)熱系數(shù)，對(duì)于碳鋼和低合金鋼K值幾乎是下一個(gè)常數(shù)。從H值公式可以看到：試樣的散熱系數(shù)越
6、大，即介質(zhì)從試樣表面帶走的熱量越多，H值越大。常用的淬火介質(zhì)的H值如表1。Grossman是從一組鋼棒的淬透性導(dǎo)出H值的。后來各國學(xué)者又發(fā)展了很多方法計(jì)算H值。這里介紹一下日本阪大式H值的計(jì)算方法。上個(gè)世紀(jì)50年代，日本多賀谷和田村提出一個(gè)以JISK2242為基礎(chǔ)的阪大式H值(大阪大學(xué))。用Φ10×30mm的銀柱探頭測(cè)定800-300℃的冷卻時(shí)間折算為H值。按照這個(gè)秒數(shù)在表2就可查出阪大式H值，記為H日。單位是cm－1。GrossmanH值記為H美單位為in－1。兩者的換算關(guān)系如下：例如，日本的Gulf70的H日為0
7、.125cm－1，則從表2即可查到該油800-300℃的冷卻時(shí)間為4.7秒。在淬火油的冷卻時(shí)間段內(nèi)，我國SH/T0220與JISK2242測(cè)試H值相差約0.015cm－1。例如，按SH/T0220測(cè)定800-300℃的冷卻時(shí)間為6.5秒，從表2查出H中＝0.130cm－1，則H日＝0.130＋0.015＝0.145cm－1，相當(dāng)于按JISK2242測(cè)試的冷卻時(shí)間為5.2秒。換算為H美＝0.368。上述修正方法是作者的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，僅供參考使用。我國石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SH0564《熱處理油》的規(guī)定，超速淬火油800-300℃(按
8、SH/T0220標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試)的冷卻時(shí)間的指標(biāo)是不大于6秒。如按6秒計(jì)算超速淬火油的H日值應(yīng)大于0.150cm－1。我國淬火油的淬火強(qiáng)烈度如表3。由于我國淬火油的標(biāo)準(zhǔn)中除超速淬火油有800-300℃的規(guī)定外，其它油品沒有規(guī)定，表3的數(shù)據(jù)是按目前通用的慣例計(jì)算的。2.2熱力學(xué)方法磁性淬火方法；這是美國國家標(biāo)準(zhǔn)ANSI-D3520-76《熱處理液淬火時(shí)
