淬火冷卻介質(zhì)的特性曲線及應(yīng)用

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1、冷卻特性曲線的說明淬火介質(zhì)的冷卻過程分三個階段：蒸汽膜階段、沸騰冷卻階段、對流冷卻階段（見下圖所示）。用符合ISO9950標(biāo)準(zhǔn)的ivf冷卻特性測試儀測出的冷卻特性曲線（如下圖）有幾個特征值對淬火油的淬硬能力有重要影響。第一個是油蒸汽膜冷卻階段向沸騰冷卻階段轉(zhuǎn)變的溫度，即圖中A點對應(yīng)的溫度，叫做（上）特征溫度;第二個是出現(xiàn)最高冷卻速度的溫度，即圖中B點對應(yīng)的溫度;第三個是最高冷卻速度值，即B點對應(yīng)的冷卻速度值;第四個是對流開始溫度，即C點對應(yīng)的溫度。如何從冷卻特性選用淬火介質(zhì)熱處理淬火介質(zhì)，用的首先是它的冷卻性能。因此，在確定介質(zhì)的

2、類別后，我們主張按介質(zhì)的冷卻特性來選擇介質(zhì)的品種。比如，當(dāng)我們確定應(yīng)當(dāng)選用快速淬火油后，具體的品種就應(yīng)當(dāng)根據(jù)工件特點和熱處理要求從油的冷卻速度分布上去選。不管選用何種淬火介質(zhì)，大致都可以按以下五條原則進(jìn)行選擇。一看鋼的含碳量多少──含碳量低的鋼有可能在冷卻的高溫階段析出先共析鐵素體，其過冷奧氏體最易發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變的溫度（即所謂"鼻尖"位置的溫度）較高，馬氏體起點（Ms）也較高。因此，為了使這類鋼制的工件充分淬硬，所用的淬火介質(zhì)應(yīng)當(dāng)有較短的蒸汽膜階段，且其出現(xiàn)最高冷卻速度的溫度應(yīng)當(dāng)較高。相反，對含碳量較高的鋼，淬火介質(zhì)的蒸汽膜階段可

3、以更長些，出現(xiàn)最高冷卻速度的溫度也應(yīng)當(dāng)?shù)托?。二看鋼的淬透性高低——淬透性差的鋼要求用冷卻速度快的淬火介質(zhì)，淬透性好的鋼則可以用冷卻速度慢一些的介質(zhì)。通常，隨著鋼的淬透性提高，過冷奧氏體分解轉(zhuǎn)變的“C”曲線會向右下方移動。所以，對淬透性差的鋼，選用的淬火介質(zhì)出現(xiàn)最高冷卻速度的溫度應(yīng)當(dāng)高些；而淬透性好的鋼則低些。有些淬透性好的鋼過冷奧氏體容易發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變，要避開其貝氏體轉(zhuǎn)變，也要求有足夠快的低溫冷卻速度。三看工件的有效厚度大小——如果工件的表面一冷到Ms點，就立即大大減慢介質(zhì)的冷卻速度，則工件內(nèi)部的熱量向淬火介質(zhì)散失的速度也就立即放

4、慢，這必然使工件表面一定深度以內(nèi)的過冷奧氏體冷不到Ms點就發(fā)生非馬氏體轉(zhuǎn)變，其結(jié)果，淬火后工件只有很薄的馬氏體層。由于這樣的原因，當(dāng)工件比較厚大時，為得到足夠的淬硬深度，所用淬火介質(zhì)應(yīng)當(dāng)有較快的低溫冷卻速度。而薄小的工件則可以選用低溫冷卻速度較慢的淬火介質(zhì)。四看工件的形狀復(fù)雜程度——形狀復(fù)雜的工件，尤其是有內(nèi)孔或較深凹面的工件，為減小淬火變形或需要把內(nèi)孔淬硬時，應(yīng)當(dāng)選用蒸汽膜階段較短的淬火介質(zhì)。這是因為，內(nèi)孔或凹面內(nèi)部散熱較其它部位慢。工件的其它部位冷得快先進(jìn)入沸騰階段獲得快冷，而內(nèi)孔或凹面內(nèi)仍被蒸汽膜籠罩，冷得很慢。這種冷卻速度

5、上的差異可能引起較大的淬火變形和凹面的硬度低下。解決這類問題的辦法是，選用蒸汽膜階段較短而冷卻速度又較快的淬火介質(zhì)。當(dāng)然，適當(dāng)加大內(nèi)孔與凹面內(nèi)的介質(zhì)流動速度，也有同樣的效果。相反，形狀簡單的工件則可以使用蒸汽膜階段稍長的淬火介質(zhì)。此外，工件的形狀越復(fù)雜，冷卻時的內(nèi)應(yīng)力就越大。據(jù)此，形狀復(fù)雜的工件允許的最高冷卻速度較低，而形狀簡單的工件允許的最高冷卻速度則較高。五看允許的變形大小——從解決變形問題的硬度差異法推知，變形要求小的，淬火冷卻中必須有較窄的冷卻速度帶；而允許的變形較大的，可以有較寬的冷卻速度帶。允許的冷卻速度帶寬的，采用能

6、得到其淬火硬度要求的介質(zhì)，往往就能滿足變形要求。允許的冷卻速度帶特別窄的，必須采用能大幅度縮短工件冷卻速度帶的淬火方法。在能縮短工件冷卻速度帶的方法中，最簡單和有效的是做等溫(或分級)的淬火。等溫分級淬火介質(zhì)應(yīng)當(dāng)具備的特性，首先是蒸汽膜階段短，且液溫變化對冷卻特性的影響?。黄浯问禽^厚大的工件應(yīng)當(dāng)選用冷卻速度快的淬火介質(zhì)，而較小的工件則應(yīng)當(dāng)選用冷卻速度較慢的介質(zhì)。生產(chǎn)中要處理的工件多種多樣。不同工件對淬火介質(zhì)冷卻特性的要求可能相容，即可以用同一種淬火介質(zhì)；但也可能不相容，即找不到共同適用的淬火介質(zhì)。因此，企圖尋找“一種理想的淬火介質(zhì)

7、，能同時適用所有不同工件的不同要求”就如同想尋找一種藥物來包治百病一樣是不現(xiàn)實的，至少當(dāng)前是如此。淬火油的使用和維護(hù)1．整槽使用新油注意事項在倒入新油前必須認(rèn)真檢查清理好淬火油槽、冷卻系統(tǒng)和儲油箱。殘存的水、油泥和其它渣滓都應(yīng)清理干凈。如果是在舊的油槽系統(tǒng)中改進(jìn)新油，還應(yīng)當(dāng)把淬火油槽中油面以上槽壁和各種框架上的油污鏟除清理干凈。如果原來的油渣和污泥混入新油中，不僅影響油的光亮性還可能改變油的冷卻特性。因此，清理工作應(yīng)當(dāng)做得比使用新油槽更徹底些。整槽注滿新油之后，一般不宜馬上就用于淬火。淬火油在生產(chǎn)、運輸和傾倒過程中，總會帶入少量空

8、氣。淬火油中溶解的空氣和分散存在的氣泡都會降低淬火油高溫階段的冷卻速度；應(yīng)當(dāng)加以去除。氣體在油中的溶解度是隨油溫的提高而降低的。提高油溫可以降低油的粘度而有利于氣泡上浮。因此，可以用提高油溫的辦法來去除新油中的氣體。粘度低的冷油，如今禹Y15系列油