水淬火剂强烈淬火后钢的性能

强烈淬火试验 水淬火剂强烈淬火方法的优点是在表层形成压应力，降低产生裂纹的几率，提高硬度和强度。表层形成100%马氏体组织，会使给定钢种得到最大的淬硬层，故可用碳钢代替较贵重的合金钢，强烈淬火也可促使钢获得均匀的力学性能和产生最小的工件畸变。零件经水淬火剂强烈淬火后，在交变载荷下的使用寿命大致可提高一个数量级。 水淬火剂强烈淬火试验是在CaCl₂水溶液和液氮中进行的。钢件在CaCl₂水溶液中淬火后仅产生50%马氏体，其余奥氏体在液氮中冷却发生转变。在CaCl₂溶液中淬火几乎没有膜沸腾期，而在核沸腾期的热传导率最大。 在液氮中冷却时却几乎都是膜沸腾冷却。液氮的强烈搅动可以明显提高全膜沸腾的传热率，而对核沸腾期的传热率影响不大。Y7A钢(C0.66%-0.73%，Mn0.17%-0.38%，Si0.17%-0.33%，Cr0.2%，Ni0.2%)在油、50%CaCl₂溶液和CaCl₂₊液氮中淬火后经360-370℃回2h。 60C2A钢(C0.58%-0.63%，Mn0.6%-0.9%,Si1.6%-2.0%，Cr0.3%)试样在水淬火剂介质中淬火后，经460℃回火2h的力学性能。与油中淬火比较，Y7A钢强烈淬火（冷速30℃／s）后屈服强度提高了25%，60C2钢提高了28%。油淬试样为脆性断口，强烈淬火试样为韧性断口。 在二期淬火的核沸腾阶段，工件表面保持在一个“浸透温度”，此时会出现一个被称做“自调节的热过程”。当Ts=Ms时，在马氏体转变范围未见有强烈冷却过程；而Ts=Mf时，在马氏体转变区发生极强烈的冷却。也就是说，控制孤就可以实现“强烈冷却状态”。 强烈淬火的实际效果 水淬火剂强烈淬火对钢制品的使用寿命有明显的正面影响。尺寸为Φ15.3mm×120mm的M2高速钢(w6M₀5Cr4Vl)冲头经普通淬火和强烈淬火的寿命对比例。高速钢制人造金刚石生长模，在工作过程中经受多次高温高压变化，水淬火剂强烈淬火可使其寿命提高50%；CCr15钢模具强烈淬火可提高寿命100%。 水淬火剂强烈淬火是一种打破常规的技术，经10余年的试验验证，已充分证明其理论的正确性和明显的实际效果，近几年又受到国际上的广泛重视，认为这的确是一种投资小、见效大的先进热处理冷却技术，很值得推广。 水淬火剂强烈淬火技术的核心是在工件表面获得高的压应力。在已有的热处理实践中，如欲在钢件表层形成压力就必须采用周期很长、能源消耗大、对环境不友好的渗碳工艺或者增加喷丸工序。在许多情况下，水淬火剂强烈淬火技术可以取代渗碳或显著缩短渗碳时间或取消喷丸。此结果有重大节能、提高设备效率和减少污染的效果。 和常规淬火比较，强烈淬火技术可明显减小工件畸变。这是因为受压缩的表层就像一幅“模具”一样，把工件的原始开头保持下来的缘故。尽量减小校直，也能降低热处理总成本。水淬火剂强烈淬火技术用水代替油或聚合物溶液，可显著降低生产成本，减少淬火剂对环境的影响。 本文参考《淬火冷却技术及淬火介质》一书。 相关链接 42Crmo热处理淬火工艺
淬火液在铝合金固溶处理中的效果