淬火剂冷却与钢的淬火

淬火是将钢加热到Ac1或Ac3以上30-50℃，在此温度下保持一段时间，然后快速冷却下来，以获得高硬度的热处理工艺方法称为淬火。 淬火的目的：淬火后可得到以马氏体为主的不稳定组织，然后和不同的回火温度以及淬火剂冷却相配合，获得所需的力学性能。 淬火温度的确定：原始组织为球状珠光体的T8钢，如淬火加热温度为600℃(Ac3)，虽然淬火后硬度能达到63HRC，但是冲击韧性与淬火剂冷却性能却显著降低。 ①亚共析钢Ac3+(30-50)℃。在此温度下可获得全部为细晶粒的奥氏体组织，淬火后使用冷却淬火剂可获得细小均匀的马氏体。如果温度过高则有晶粒粗化现象，淬火后获得粗大的M，使钢的脆性增大；如果温度过低在Ac1，与Ac3之间，则有部分铁索体未能全部溶人奥氏体，则淬火使用淬火剂冷却后的组织为M+F，柔软的铁素体保存下来，淬火硬度不足。 ②过共析钢Ac1+(30-50)℃。过共析钢在此温度下的组织为奥氏体和次生渗碳体未融入奥氏体中，因而淬火使用冷却淬火剂后的组织中，就有很硬的渗碳体保留下来，使的硬度和耐磨性大大增加。反之，若加热到Accm以上,一方面因渗碳体的溶解，提高了奥氏体中的含碳量，使淬火后的残余奥氏体量增加，引起硬度的降低；另一方面加热温度太高，会促使奥氏体的晶粒长大，使钢的脆性增大，同时还会出现严重的脱碳现象。因此，过共析钢的淬火温度只能选择在Ac1以上30-50℃。 ③共析钢的淬火温度为Ac1以上30-50℃。 能使钢在加热后得到一定冷却速度的介质称为淬火介质。冷却速度应保证淬火使用冷却淬火剂后马氏体的形成，如果冷速过高，容易引起淬火内应力造成工件的变形或干裂，如果冷速太低，则淬火使用淬火剂冷却后硬度不足。对于冷却速度的控制，实际上是通过冷却淬火剂介质来实现的。 常用的淬火介质有水、盐水、油、熔化盐、空气等。水和盐水的优点是在650-550℃范围内，淬火剂冷却较快，缺点是在300-200℃范围内冷却速度仍然过快，容易引起变形和开裂。因此，水冷一般用于形状简单的碳钢零件淬火。矿物油的优点是在200-300℃范围内冷却速度慢，缺点是在650-550℃范围内冷却速度也慢，碳钢用油作为淬火剂冷却，有珠光体和铁素体生成，钢不能淬硬，故矿物油主要用于合金钢零件的淬火剂冷却。 由钢的奥氏体等温转变曲线可知：为避免生成珠光体，在C曲线“鼻尖”附近（约550℃）需要快冷，而在650℃以上或400℃以下温度内并不需要快冷，特别是在Ms附近发生马氏体转变时，不能快冷，否则会引起工件的变形与开裂。实际上，很难找到理想的淬火液冷却介质，但可以根据不同淬火剂冷却介质的特性正确使用，以符合工件在冷却时的要求。 本文参考《金属工艺基础与实践》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