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1、淬火概念与介质主要内容0102淬火介质淬火概念1.淬火概念将钢加热到临界温度(Ac3或Ac1)以上，保温一定时间使之奥氏体化后，以大于临界冷却速率的冷速进行冷却的热处理工艺。在工件界面上获得所需要的马氏体或者下贝氏体组织。A1700温度/时间/s300500MsVk马氏体的冷却条件：V Vk。Vk:临界冷却速度，取决于钢的化学成分和奥氏体化条件。V:实际冷却速度，取决于工件的几何尺寸和冷却介质的冷却特性。定义时间/h温度/Ac3Ac1油冷或水冷目的2.淬火介质理想淬火介质 650:冷却能力较弱，冷速较慢，减少热应力。淬火工艺中采用的冷却介质，其状况影响淬火质量。650-400：冷却能力较强，冷
2、速较快，保证过冷奥氏体不分解。400：冷却能力弱，冷速慢，减小M转变的组织应力。稳定，廉价，无毒无味，不腐蚀工件，安全环保。温度时间MsA1理想冷却曲线示意淬火介质2.淬火介质 有物态变化的介质：包括水、油和水溶液等，其沸点低于工件淬火温度，淬火时介质沸腾汽化。无物态变化的介质：包括熔盐、熔碱、熔金属等，其沸点高于工件淬火温度，淬火时介质不沸腾汽化。时 间蒸汽膜阶段沸腾阶段对流阶段温 度ABCD淬火时有物态变化介质冷却机理(1)蒸汽膜阶段：工件表面出现连续的蒸汽膜，将工件与液体分开，此阶段传热以辐射为主，对流与传导作用较弱，工件冷速较慢；随温度降低，蒸汽膜逐渐变薄，直至破裂消失。(2)沸腾阶段
3、：蒸汽膜破裂后，液体与工件接触，液体被汽化，发生沸腾，气泡逸出液面，此阶段辐射、对流、传导作用明显，冷速快。(3)对流阶段：工件表面降温至沸点(C点)以下时，辐射与传导传热作用很小，主要依靠对流传热，冷速较慢。按物理特性，淬火介质分两类1.油3.盐浴与碱浴主要淬火介质2.淬火介质2.水及水溶液2.淬火介质冷却特点：在高温区冷却速度低，在500-350范围冷却速度最快，在小于350的低温区冷速较慢。优 点：在低温区的油的冷却速度远小于水的冷速，有利于减少工件的变形与开裂倾向。缺 点：高温区的冷却能力很小，仅为水的1/51/6，使其适用于合金钢或小尺寸碳钢工件的淬火；油易老化，需定期过滤和更换。油
4、2.淬火介质冷却特点：在650-400范围内的冷却速度较小；在马氏体转变温度区的冷却速度特别快；水温对冷却特性影响很大，随水温提高，水的冷却速度降低。适用对象：尺寸小、形状简单的碳钢工件。水盐水冷却特点：冷却能力在中、高温区比水高很多，在200-300范围内也比水强，200以下与水相近；盐水蒸汽膜易破裂，冷却均匀，不易产生软点。适用对象：硬度要求较高的碳素工具钢及部分结构钢。2.淬火介质冷却特点：在高温区和中温区冷速水的冷速(400/s)，低温区的冷速介于水与油的之间(40-100/s)。适用对象：要求较小畸变的中、高碳钢、低合金钢、球墨铸铁等。硝酸盐水溶液聚二醇水溶液适用对象：碳钢、中低碳合
5、金钢及高碳高合金钢。三硝水溶液：25%NaNO3+20%NaNO3+20%KNO3+35%H2O。PAG水溶液：聚二醇、水和添加剂。冷却特点：冷速介于水和油之间，高温区和中温区冷速较大，低温区冷速较慢；具有独特的逆溶性。2.淬火介质冷却特点：高、中温区冷却速度较大，高温时冷速介于水、油冷速之间，低温区冷速慢，其冷速略低于油的冷速。适用对象：形状复杂、易变形、开裂的工件或对变形要求较严的工件。缺 点：易造成环境污染，对工件有腐蚀氧化作用。盐 浴小结淬火时选用理想的淬火介质很关键，介质包括水及水的盐、碱溶液或者聚合物溶液、油介质和盐浴、碱浴，淬火介质的选用既要关注其冷却特性，也要兼顾介质的成本、对环境的影响。01淬火是重要的热处理工艺，为得到马氏体或者下贝氏体，实际冷速要大于临界冷却速度，前者与工件尺寸与淬火介质的冷却特性有关，后者取决于钢的成分及奥氏体化条件。02谢 谢 大 家！