淬火介質(zhì)冷卻性能的評(píng)定

發(fā)布時(shí)間：2012-4-1 10:47:27

淬火介質(zhì)冷卻性能的評(píng)定，先后出現(xiàn)過(guò)熱絲法、5秒鐘法、端淬法、熱膨脹法、磁性法、格羅斯曼( Grossman)法（H值法）、冷卻曲線法等，而目前應(yīng)用最廣泛的則是冷卻曲線法。盡管冷卻曲線法也存在一定的局限性，但相對(duì)比較直觀，與實(shí)際淬火之間的關(guān)聯(lián)性也較強(qiáng)，能夠完整描述探頭在淬火時(shí)的冷卻過(guò)程，且操作簡(jiǎn)便，精度高。冷卻曲線法的測(cè)試原理是：將測(cè)試探頭置于可控溫的加熱爐內(nèi)加熱到規(guī)定溫度，再迅速將其投入待測(cè)介質(zhì)中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄冷卻過(guò)程數(shù)據(jù)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，由計(jì)算機(jī)對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、運(yùn)算，并輸出到打印機(jī)，打印出完整的冷卻過(guò)程曲線和冷卻速度曲線以及數(shù)據(jù)報(bào)表。為了保證測(cè)試精度，常在數(shù)據(jù)處理和計(jì)算過(guò)程中增加多重雜波過(guò)濾及非正常數(shù)據(jù)修正系統(tǒng)以消除干擾。不同廠家生產(chǎn)的冷卻性能測(cè)定儀依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)不同，因而測(cè)試項(xiàng)目也不同。如瑞士產(chǎn)IVF（包括國(guó)產(chǎn)仿制的同類(lèi)型）冷速儀依據(jù)IS0 9950標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試項(xiàng)目有：最大冷速(Vmax)；最大冷速溫度（Tvmax）；300℃冷速（V300）；850→600℃時(shí)間(t600)；850→400℃時(shí)間(t400)；850→200℃時(shí)間(t200)共6項(xiàng)。而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的其他冷速儀則依據(jù)SH/0220或JB/T 7951標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試項(xiàng)目包括：性溫度、溫時(shí)間、大冷速、大冷速溫度、800→400℃時(shí)間；800→300℃時(shí)間共6項(xiàng)，有的還加進(jìn)了對(duì)流起始溫度。在這些項(xiàng)目中，共同的有最大冷速、最大冷速溫度和800→400℃時(shí)間三項(xiàng)，其余則是各有側(cè)重。然而，從全面評(píng)價(jià)淬火介質(zhì)冷卻特性的要求出發(fā)，應(yīng)該說(shuō)這些指標(biāo)都是不可偏廢的。如測(cè)定特性溫度和對(duì)流起始溫度，可以直觀地了解淬火冷卻三個(gè)階段的溫度分度情況，而300℃冷速則描述了大多數(shù)鋼材在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)的冷卻能力。毫無(wú)疑問(wèn)，檢測(cè)的目地是為用戶提供盡可能全面的技術(shù)指標(biāo)，使用戶對(duì)該產(chǎn)品有更多的了解。我們知道，利用儀器測(cè)定的淬火介質(zhì)冷卻速度并不直接相等于該介質(zhì)的淬火硬化能力。為了評(píng)價(jià)淬火介質(zhì)的淬火硬化能力，引入淬火烈度（平均換熱系數(shù)）的概念是必要的。淬火烈度（H值）的方法是由格羅斯曼等人于1939年提出來(lái)的，至今在淬火冷卻技術(shù)和端淬技術(shù)領(lǐng)域仍被廣泛采用。其方法是：將選定的探頭在18℃靜止水中冷卻的平均換熱系數(shù)視為1，再根據(jù)相同探頭在淬火介質(zhì)中冷卻時(shí)的冷卻曲線計(jì)算出相對(duì)的平均換熱系數(shù)曲線。需要指出，格羅斯曼法換熱系數(shù)的計(jì)算單位是英制in，而日本計(jì)算換熱系數(shù)時(shí)以cm為單位，二者之間存在2.54:l的換算關(guān)系，應(yīng)用時(shí)必須注意。學(xué)術(shù)界認(rèn)為，這兩種探頭存在各自不同的缺點(diǎn)。如：由于材質(zhì)差異較大，銀探頭的測(cè)試結(jié)果與工業(yè)用鋼的實(shí)際情況有明顯不同，很難直接判斷對(duì)鋼材的淬火效果：Inconel 600探頭雖然與工業(yè)用鋼比較接近，但其熱導(dǎo)率較低，同樣不能真實(shí)反映工業(yè)用鋼的淬火效果。現(xiàn)在的問(wèn)題是，能否找到一種方法，通過(guò)對(duì)淬火介質(zhì)冷卻性能的測(cè)定，就可以定性甚至定量地判斷其對(duì)工業(yè)用鋼的淬火效果。很顯然，只有采用實(shí)物探頭進(jìn)行冷卻性能測(cè)試，才可以解決這一問(wèn)題。但是，這在淬火介質(zhì)冷卻性能測(cè)試實(shí)踐中是不可能的。這是因?yàn)?，制造探頭的材料必須具備的一個(gè)基本特點(diǎn)是：在反復(fù)加熱和冷卻的過(guò)程中不產(chǎn)生相變以避免相變熱對(duì)淬火介質(zhì)冷速造成干擾，因而絕大多數(shù)工業(yè)用鋼都不適于用來(lái)制作反復(fù)使用的測(cè)試探頭。直到目前，仍沒(méi)有找到一種理想的制作探頭的料。本文參考《淬火冷卻技術(shù)及淬火介質(zhì)》一書(shū)。

常見(jiàn)問(wèn)題