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第八章 淬火与回火;8.1 淬火;一、淬火方法及工艺
1.淬火方法
淬火分类
按加热温度:完全淬火、不完全淬火、循环加热淬火
按加热速度:普通淬火、快速加热淬火、超快速加热淬火
按加热介质及热源条件:光亮淬火、真空淬火、铅浴加热淬火、盐浴加热淬火、火焰加热淬火、感应加热淬火、高频脉冲淬火、接触电加热淬火、电解液加热淬火、电子束加热淬火、激光加热淬火
按淬火部位:整体淬火、局部淬火、表面淬火
按冷却方式:单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火、预冷淬火;马氏体等温淬火、贝氏体等温淬火等;8-1材料科学与工程专业《金属热处理原理及工艺》-第八章__淬火与回火;2. 淬火工艺
①淬火加热温度
亚共析钢:Ac3 +30~50℃;
共析和过共析钢: Ac1 +30~50℃;8-1材料科学与工程专业《金属热处理原理及工艺》-第八章__淬火与回火;2. 淬火工艺;有效厚度D:
板件和薄壁件以板厚或壁厚做D
球体以球直径的0.75倍作D
形状复杂工件以工作部分的截面厚度作D;③冷却方式
冷却方式
最大限度减少工件应力集中和变形,
使工件均匀冷却。
冷却介质;;二、 淬火介质
理想淬火介质具备:
高温慢冷;
奥氏体鼻子温度快冷;
马氏体转变慢冷。;1.无物态变化的淬火介质
冷却机理:
辐射、传导和对流将工件的热量带走,使工件冷却
常用的淬火介质:
硝酸盐和碱,使用温度在150~550℃之间。;2 .有物态变化的淬火介质
冷却机理:
辐射、传导和对流将工件的热量带走,使工件冷却
汽化沸腾,使工件强烈散热
冷却能力强
水基,油基;2 .有物态变化的淬火介质
介质冷却特性的测试
——试样温度与冷却时间(速度)之间的关系)
;冷却机理
第一阶段(AB段):蒸汽膜阶段。冷却速度慢
第二阶段(BC段) :沸腾阶段。冷却速度快
第三阶段(CD段) :对流阶段。冷却速度慢
常用的冷却介质
水、盐水、碱水、油、合成淬火液等;常用的淬火冷却介质;;3 淬火介质的新发展
环保、优效(高温快速、低温慢速)、安全、经济为发展方向。
植物油基生态淬火油(使蒸汽膜阶段短、提高高温阶 段冷速)
聚合物水基淬火介质(降低水的冷速、环保)
固—气流化介质(固体细粒与压缩空气混合);;三、 钢的淬透性;三、 钢的淬透性
1. 概念
淬透性——钢在淬火时能够获得马氏体的能力。
其大小是用规定条件下淬硬层深度来表示。;M量和硬度随深度的变化;淬透性的大小对钢的热处理后的力学性能的影响;2、影响淬透性的因素;注意区别:
钢的淬透性 —— 钢材本身的固有属性,与外部因素无关
工件的淬透深度 —— 取决于钢材淬透性, 还与冷却介质、
工件尺寸等外部因素有关。;注意区别:
淬透性和淬硬性; 淬硬性与淬透性:
(两个完全不同的概念);;淬火后硬度;3.淬透性测量方法
(1)断口法:适用碳素工具钢。
将上述试样加热到760、800、840℃等温度加热15—20分钟,淬入10--30 ℃ 水中,打断观察淬硬层,即淬硬层(马氏体)和韧软层(珠光体或贝氏体),对照相应标准0----5级。;(2)U型曲线法:
将一组长度是直径4—6倍的圆柱形试样
经完全奥氏体化后,在一定介质中冷却
后,从试样中部切开,磨平后自表面向
心部测量试样硬度,其硬度分布如右。
h ----淬硬区
DH ----未淬硬区
淬透性表示:
淬硬层深度h,或DH /D。;(3)临界直径法:
D0 :钢在某种介质中能够完全淬透的最大直径。
大小取决于成分及淬火条件
Di:理想临界直径,理想条件试样能够淬透的最大直径。
反映了钢的固有淬透性 ;;;(4)端淬法:此方法是世界上通用方法。
;即用 表示,;⑵ 用临界淬透直径表示
临界淬透直径是指圆形钢棒在介质中冷却,中心被淬成半马氏体的最大直径,用D0表示。
D0与介质有关,如45钢D0水=16mm,D0油=8mm。
只有冷却条件相同时
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