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《鋼淬火與回火知識(shí)要點(diǎn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第三章鋼的淬火及回火第一節(jié)淬火的定義、目的、淬火的必要條件1、淬火定義：把鋼加熱到臨界點(diǎn)Ac3或Ac1以上，保溫并隨之以大于臨界冷卻速度Vk冷卻，以得到介穩(wěn)狀態(tài)的馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝。2、淬火的目的：提高零件的硬度，強(qiáng)度，耐磨性。結(jié)構(gòu)鋼通過(guò)淬火，回火獲得良好的綜合機(jī)械性能。少數(shù)工件可以改善鋼的物理和化學(xué)性能。3、淬火必要條件：臨界點(diǎn)以上，獲得奧氏體；大于臨界冷速，得到馬氏體或下貝氏體。例如：提高高磁鋼的磁性；不銹鋼淬火以消除第二相，從而改善其耐蝕性。第二節(jié)淬火介質(zhì)淬火介質(zhì)：為實(shí)現(xiàn)淬火目的用的冷卻介質(zhì)。理想淬火介質(zhì)：在A1～650℃緩慢冷卻，以減少熱應(yīng)力；在過(guò)冷奧氏體最不
2、穩(wěn)定區(qū)域（650～400℃），快速冷卻；而在MS附近的溫度區(qū)域冷速比較緩慢，它可以減少淬火內(nèi)應(yīng)力，避免淬火變形開(kāi)裂。一、淬火介質(zhì)的冷卻作用1、分類(lèi)（1）按聚集狀態(tài)分類(lèi)：淬火介質(zhì)有固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。最常用介質(zhì)為液態(tài)介質(zhì)，淬火時(shí)不僅發(fā)生傳熱作用，還會(huì)產(chǎn)生物態(tài)變化，因此過(guò)程較為復(fù)雜。（2）按液態(tài)淬火介質(zhì)是否具有物態(tài)變化：分為有物態(tài)變化的和無(wú)物態(tài)變化的。2、有物態(tài)變化的淬火介質(zhì)淬火冷卻過(guò)程可分為三個(gè)階段：（1）蒸氣膜階段：工件表面產(chǎn)生大量過(guò)熱蒸汽，緊貼工件形成連續(xù)的蒸汽膜；冷卻主要靠輻射傳熱，冷卻速度較緩慢。（2）沸騰階段：進(jìn)一步冷卻時(shí)，工件放出的熱量減少，蒸汽膜厚度減薄并在越來(lái)越多的地方
3、破裂，使工件與液體直接接觸，并形成大量氣泡逸出。冷卻速度較快，取決于淬火介質(zhì)的汽化熱，汽化熱越大，從工件帶走的熱量越多，冷卻速度也越快。（3）對(duì)流階段：當(dāng)工件表面的溫度降至介質(zhì)的沸點(diǎn)或分解溫度以下時(shí)，工件的冷卻主要靠介質(zhì)的對(duì)流進(jìn)行，隨工件和介質(zhì)間的溫差減小，冷速也逐漸降低，此時(shí)對(duì)流傳熱起主導(dǎo)作用3、無(wú)物態(tài)變化的淬火介質(zhì)：淬火冷卻主要靠對(duì)流散熱。溫度較高時(shí)輻射散熱占有很大比例，也有傳導(dǎo)傳熱。二、淬火介質(zhì)冷卻特性的測(cè)定淬火介質(zhì)冷卻能力最常用的表示方法是所謂的淬火烈度H。1、概念：規(guī)定靜止水的淬火烈度H＝1，其它淬火介質(zhì)的淬火烈度由與靜止水的冷卻能力比較而得。2、實(shí)質(zhì)：反映鋼內(nèi)部的熱傳導(dǎo)
4、系數(shù)以及鋼與介質(zhì)間的給熱系數(shù)的關(guān)系，即淬火介質(zhì)的冷卻能力。注意：不同淬火介質(zhì)，在工件淬火過(guò)程中其冷卻能力是變化的。幾種常見(jiàn)淬火介質(zhì)的淬火烈度H，如下表所示。三、常用淬火介質(zhì)及其冷卻特性1．水：具有良好的物理化學(xué)性能，而且來(lái)源豐富，價(jià)格便宜。冷卻特性：（1）水的冷卻速度在650~400℃溫度范圍內(nèi)的冷卻速度較小；在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的冷卻速度特別快。不同溫度純水的冷卻特性（2）水溫對(duì)冷卻特性影響很大隨水溫提高，水的冷卻速度降低。（3）循環(huán)水的冷卻能力大于靜止水的冷卻能力。不同溫度純水的冷卻特性2．堿或鹽的水溶液水中溶入鹽、堿等物質(zhì)，減少了蒸汽膜的穩(wěn)定性，使蒸汽膜階段縮短，特性溫度提高從
5、而加速冷卻速度。食鹽水溶液在食鹽濃度較低時(shí)隨食鹽濃度的增加而提高，冷速均大于純水的。堿溶液也具有很高的冷卻能力，隨溫度提高冷卻能力降低，工件表面銀白色、好的外觀，但腐蝕嚴(yán)重。3．油冷卻能力比水差，油的冷卻過(guò)程也具有三個(gè)階段。(1)在高溫區(qū)冷卻速度低；(2)油在500℃～350℃間冷卻速度最快。(3)油在低溫區(qū)（350℃下）冷速較慢。(4)油在20℃～80℃使用，對(duì)工件冷速影響不大。4．有機(jī)物的水溶液及乳化液。水的冷卻能力很大，但冷卻特性很不理想；油的冷卻特性比較理想，但其能確能力有小一些；因此需要尋找冷卻能力介于兩者之間，而冷卻特性又比較理想的介質(zhì)。有機(jī)物的水溶液是較理想的淬火介質(zhì)
6、，即在水中加入有機(jī)物或礦物鹽，改變（降低）水的冷卻性能。常用的有聚乙二醇水溶液，并加入一定的防蝕劑。工業(yè)生產(chǎn)中常用乳化液，是礦物油與水經(jīng)強(qiáng)烈攪拌及振動(dòng)而成。冷卻能力可通過(guò)調(diào)配濃度來(lái)調(diào)節(jié)。常用于表面淬火。第三節(jié)鋼的淬透性一.淬透性的概念及影響因素1．概念：鋼材被淬透的能力，或者說(shuō)淬火時(shí)獲得馬氏體的能力。不同的鋼種，淬透性是不同的，因此工件表面到內(nèi)部的截面上淬成馬氏體組織的厚度也不同；淬成馬氏體組織的厚度越大，表示該鋼中的淬透性愈高。這種馬氏體組織厚度通常稱(chēng)為硬化層厚度或淬透深度、淬硬層深度等。2．淬透性與淬硬性的區(qū)別（1）淬透性概念：系指淬火時(shí)獲得馬氏體的難易程度；影響因素：主要和鋼
7、的過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性有關(guān)或者說(shuō)與鋼的臨界淬火冷卻速度有關(guān)，淬透性是鋼材本身固有的一個(gè)屬性。（2）淬硬性概念：是指淬成馬氏體可得到的硬度，影響因素：主要和鋼中含碳量有關(guān)。淬硬性是鋼淬火后獲得馬氏體的最高硬度。工件淬硬層與冷卻速度的關(guān)系3．影響鋼的淬透性的因素(1)鋼的化學(xué)成分①過(guò)共析鋼在正常淬火溫度區(qū)間（低于Accm溫度）加熱含碳量低于1%的鋼，隨含碳量的升高，臨界冷速降低，淬透性提高；含碳量高于1%的鋼，隨含碳量的增加，單調(diào)下降,淬透性降低。②鋼在高于Ac3或Accm
