淬火介質(zhì)分類及理想淬火介質(zhì)

發(fā)布時間：2012-4-2 10:49:45

在淬火工藝中所采用的冷卻介質(zhì)稱為淬火介質(zhì)。淬火介質(zhì)對保證淬火工藝的實施起著重要作用。淬火介質(zhì)的分類如下：

類別		種類
第一類	液體淬火介質(zhì)	水、水溶液（無機物水溶液、有機物水溶液、乳化液和兩種以上物質(zhì)的混合溶液）、淬火油（普通淬火油、特殊淬火油、機械油和兩種以上的摻合油）、熱浴（熔融的鹽浴、堿裕、鹽堿混合浴和金屬浴等）
第二類	氣體淬火介質(zhì)	空氣和氮、氬、氦等惰性氣體
第三類	固體淬火介質(zhì)	金屬板、金屬模（內(nèi)通水冷卻），還有固體粒子與壓縮空氣或水混合組成的流態(tài)床介質(zhì)

在當前的熱處理生產(chǎn)中，作為淬火介質(zhì)，約50%用水和鹽、堿水溶液，約40%用油，約5%用硝鹽浴，約3%用聚合物溶液，約1%用高壓惰性氣體，約1%用剛玉粉流態(tài)床等。淬火硬度不足、畸變及開裂是常見的弊病，至今人們也未找到理想的淬火介質(zhì)。從冷卻特性角度講，希望淬火介質(zhì)在冷卻初期，冷卻速度慢一些，避免處于奧化體和過冷奧氏體狀態(tài)的工件因冷卻速度快，收縮急劇而發(fā)生彎曲畸變；在過冷奧氏體最不穩(wěn)定的區(qū)間（珠光體轉(zhuǎn)變曲線“鼻子”處，600~400℃），希望快冷，避免發(fā)生珠光體類轉(zhuǎn)變；又希望進入馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)（Ms點以下），冷卻速度愈慢愈好，緩解馬氏體轉(zhuǎn)變體積膨脹而產(chǎn)生的應力，防止開裂和減少畸變。圖2 -1為理想淬火介質(zhì)的冷卻曲線。但是，對于珠光體轉(zhuǎn)變滯后貝氏體轉(zhuǎn)變突出一類過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線（CCT曲線）的鋼種，如5CrNiMo錘鍛模具鋼（圖2 -2），為了避免在冷卻時產(chǎn)生上貝氏體而出現(xiàn)的脆性，要求淬火介質(zhì)在貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)（350一400℃）有較快的冷卻速度。因此，由于各種鋼過冷奧氏體穩(wěn)定性不同及實陳工件尺寸、形狀的差異，要求同時適合各種鋼材的淬火介質(zhì)是不現(xiàn)實的，所以，理想淬火介質(zhì)是不存在的。清水及無機物水溶液（鹽水、堿水）在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)冷卻速度過快；有機物水溶液因淬火件帶走有機物，使?jié)舛茸兓?，需定期檢測與添加，另外，難以控制細菌繁殖，時間長了發(fā)臭；油在過冷奧氏體最不穩(wěn)定區(qū)域冷卻速度慢，工件的淬火尺寸及鋼種受到限制，油易著火和老化；用于分級或等溫淬火的硝鹽浴和堿浴因冷卻能力低，同樣受到工件尺寸和鋼種的限制，而且硝鹽大于550℃時容易發(fā)生爆炸，且揮發(fā)性高，煙有腐蝕性，又易吸水，形成硝酸腐蝕工件。因此，淬火介質(zhì)的研究方興未艾，人們一直在尋求資源豐富、無污染、冷卻性能優(yōu)良且可調(diào)的淬火介質(zhì)，發(fā)展的總趨勢是以水溶液代替油。本文參考《淬火冷卻技術(shù)及淬火介質(zhì)》一書。

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