淬火工艺(淬火工艺流程)

2021-11-15 18:18:10 模具钢材

淬火方法有哪些？

1、单介质（水、油、空气）淬火单介质（水、油、空气）淬火：把已加热到淬火温度的工件淬入一种淬火介质，使其完全冷却。这种是更简单的淬火方法，常用于形状简单的碳钢和合金钢工件。淬火介质根据零件传热系数大小、淬透性、尺寸、形状等进行选择。双介质淬火：把加热到淬火温度的工件，先在冷却能力强的淬火介质中冷却至接近Ms点，然后转入慢冷的淬火介质中冷却至室温，以达到不同淬火冷却温度区间，并有比较理想的淬火冷却速度。用于形状复杂件或高碳钢、合金钢制作的大型工件，碳素工具钢也多采用此法。常用冷却介质有水-油、水-硝盐、水-空气、油-空气，一般用水作快冷淬火介质，用油或空气作慢冷淬火介质，较少采用空气。3、马氏体分级淬火马氏体分级淬火：钢材奥氏体化，随之浸入温度稍高或稍低于钢的上马氏点的液态介质(盐浴或碱浴)中，保持适当时间，待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷，过冷奥氏体缓慢转变成马氏体的淬火工艺。一般用于形状复杂和变形要求严的小型工件，高速钢和高合金钢工模具也常用此法淬火。4、低于Ms点的马氏体分级淬火法低于Ms点的马氏体分级淬火法：浴槽温度低于工件用钢的Ms而高于Mf时，工件在该浴槽中冷却较快，尺寸较大时仍可获得和分级淬火相同的结果。常用于尺寸较大的低淬透性钢工件。5、贝氏体等温淬火法贝氏体等温淬火法：将工件淬入该钢下贝氏体温度的浴槽中等温，使其发生下贝氏体转变，一般在浴槽中保温30~60min。贝氏体等温淬火工艺主要三个步骤：①奥氏体化处理；②奥氏体化后冷却处理；③贝氏体等温处理；常用于合金钢、高碳钢小尺寸零件及球墨铸铁件。复合淬火法：先将工件急冷至Ms以下得体积分数为10%~30%的马氏体，然后在下贝氏体区等温，使较大截面工件得到马氏体和贝氏体组织，常用于合金工具钢工件。7、预冷等温淬火法预冷等温淬火法：又称升温等温淬火，零件先在温度较低（大于Ms）浴槽中冷却，然后转入温度较高的浴槽中，使奥氏体进行等温转变。适用于淬透性较差的钢件或尺寸较大又必须进行等温淬火的工件。8、延迟冷却淬火法延迟冷却淬火法：零件先在空气、热水、盐浴中预冷到稍高于Ar3或Ar1温度，然后进行单介质淬火。常用于形状复杂各部位厚薄悬殊及要求变形小的零件。9、淬火自回火法淬火自回火法：将被处理工件全部加热，但在淬火时仅将需要淬硬的部分（常为工作部位）浸入淬火液冷却，待到未浸入部分火色消失的瞬间，立即取出在空气中冷却的淬火工艺。淬火自回火法利用心部未全部冷透的热量传到表面，使表面回火。常用于承受冲击的工具如錾子、冲子、锤子等。10、喷射淬火法喷射淬火法：向工件喷射水流的淬火方法，水流可大可小，根据所要求的淬火深度而定。喷射淬火法不会在工件表面形成蒸汽膜，这样就能够保证得到比昔通水中淬火更深的淬硬层。主要用于局部表面淬火。工厂里常用的淬火方法有下列四种：1) 单液淬火（单介质淬火）工件在一种液体介质中冷却，如水淬、油淬。优点是操作简单，易于实现机械化，应用广泛。缺点是在水中淬火应力大，工件容易变形开裂；在油中淬火，冷却速度小，淬透直径小，大型工件不易淬透。2) 双介质淬火工件先在较强冷却能力介质中冷却到 300℃左右，再在一种冷却能力较弱的介质中冷却，如：先水淬后油淬，可有效减少马氏体转变的内应力，减小工件变形开裂的倾向，可用于形状复杂、截面不均匀的工件淬火。双液淬火的缺点是难以掌握双液转换的时刻，转换过早容易淬不硬，转换过迟又容易淬裂。为了克服这一缺点，发展了分级淬火法。3) 分级淬火工件在低温盐浴或碱浴炉中淬火，盐浴或碱浴的温度在 Ms点附近，工件在这一温度停留 2min～5min，然后取出空冷，这种冷却方式叫分级淬火。分级冷却的目的，是为了使工件内外温度较为均匀，同时进行马氏体转变，可以大大减小淬火应力，防止变形开裂。分级温度以前都定在略高于 Ms 点，工件内外温度均匀以后进入马氏体区。现在改进为在略低于 Ms 点的温度分级。实践表明，在 Ms 点以下分级的效果更好。例如，高碳钢模具在160℃的碱浴中分级淬火，既能淬硬，变形又小，所以应用很广泛。4) 等温淬火工件在等温盐浴中淬火，盐浴温度在贝氏体区的下部(稍高于 Ms)，工件等温停留较长时间，直到贝氏体转变结束，取出空冷。等温淬火用于中碳以上的钢，目的是为了获得下贝氏体，以提高强度、硬度、韧性和耐磨性。低碳钢一般不采用等温淬火

淬火工艺

淬火都有什么工艺呢？

以冷却形式的不同来划分淬火的种类，主要有单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火等。单液淬火。单液淬火是将奥氏体工件迅速浸入某一种淬火介质，一直冷到室温的淬火操作方法。单液淬火冷却介质的选择依据是：工件在该介质中的冷却速度必须大于此工件钢种的临界冷却速度，并应保证工件不会淬裂。单液淬火介质有水、盐水、碱水、油以及一些专门配制的淬火剂等。双液淬火。为了克服单液淬火的缺点，使工件的淬火冷却尽可能接近理想情况，可以将两种冷却能力不同的介质配合起来使用，即将加热后的工件先淬入**种冷却能力大的介质中，待其冷至稍高于Ms温度（约300℃），然后立即转入第二种冷却能力较小的介质中冷至室温，这种淬火冷却方法称为双液淬火。对于有些工件，为了进一步减慢Ms以下的冷速，也可采用水淬空冷或油淬空冷的方法，空气也可作为冷却介质来对待。分级淬火（马氏体分级淬火）。这种冷却方法的特点是先将工件浸入温度略高于Ms的浴槽，在浴槽中保温至工件表面与中心均冷至浴槽的温度，然后取出空冷。浴槽温度一般为Ms+ (10～20)℃。浴槽中介质的成分采用硝盐浴、碱浴、中性盐浴。预冷淬火。淬火加热后，工件并不立即浸入冷却介质中，而是在空气中先进行短时间的冷却，待工件降至一定温度时，再浸入冷却介质，这种淬火方法称为预冷淬火或延迟淬火。预冷淬火的关键是控制好预冷时间，预冷时间短则效果差；时间长则有可能使工件淬火硬度降低（发生非马氏体转变）。由于工件的材料各异，形状尺寸千差万别，同时还受出炉温度和环境温度的影响，故很难对预冷时间进行准确的计算，主要靠操作者的技术和经验来掌握。局部淬火。有的工件只要某个局部硬度较高，其他部位无硬度要求或要求硬度较低。这一情况一般可采用局部淬火法，即只对工件上某个局部进行淬火的方法。局部淬火的主要形式有两种，局部加热局部冷却法和整体加热局部冷却法。前者主要适用于盐浴炉加热时的工件，后者箱式炉、盐浴炉均可采用。冷处理。冷处理就是将淬火钢继续冷却到室温以下某一温度，使在室温尚未转变的残余奥氏体继续转变为马氏体的一种淬火后续操作。淬火是把钢加热到临界温度以上，保温一定时间，然后以大于临界冷却速度进行冷却，从而获得以马氏体为主的不平衡组织（也有根据需要获得贝氏体或保持单相奥氏体）的一种热处理工艺方法。淬火是钢热处理工艺中应用更为广泛的工种工艺方法。钢铁热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。在金属材料加工、金属热处理等学术领域和行业内均读音：zhàn。淬火应该读（zhànhuǒ）“蘸火”是淬火工艺的行业术语，起源于工艺处理的方法，因为淬火就是把加热到一定程度的热工件蘸一下介质，以达到要求，过去工匠们形象的称谓淬火为蘸火，淬火工艺应用很广，读法也随之流传开来。但辞海中并未有说明，只提有淬火（cuihuo)。淬火要求温度均匀。单介质淬火工件在一种介质中冷却，如水淬、油淬。优点是操作简单，易于实现机械化，应用广泛。缺点是在水中淬火应力大，工件容易变形开裂；在油中淬火，冷却速度小，淬透直径小，大型工件不易淬透。双介质淬火工件先在较强冷却能力介质中冷却到300℃左右，再在一种冷却能力较弱的介质中冷却，如：先水淬后油淬，可有效减少马氏体转变的内应力，减小工件变形开裂的倾向，可用于形状复杂、截面不均匀的工件淬火。双液淬火的缺点是难以掌握双液转换的时刻，转换过早容易淬不硬，转换过迟又容易淬裂。为了克服这一缺点，发展了分级淬火法。分级淬火工件在低温盐浴或碱浴炉中淬火，盐浴或碱浴的温度在Ms点附近，工件在这一温度停留2min～5min，然后取出空冷，这种冷却方式叫分级淬火。分级冷却的目的，是为了使工件内外温度较为均匀，同时进行马氏体转变，可以大大减小淬火应力，防止变形开裂。分级温度以前都定在略高于Ms点，工件内外温度均匀以后进入马氏体区。改进为在略低于Ms点的温度分级。实践表明，在Ms点以下分级的效果更好。例如，高碳钢模具在160℃的碱浴中分级淬火，既能淬硬，变形又小，所以应用很广泛。等温淬火工件在等温盐浴中淬火，盐浴温度在贝氏体区的下部（稍高于Ms），工件等温停留较长时间，直到贝氏体转变结束，取出空冷。等温淬火用于中碳以上的钢，目的是为了获得下贝氏体，以提高强度、硬度、韧性和耐磨性。低碳钢一般不采用等温淬火。表面淬火表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度，而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。表面淬火时通过快速加热，使刚件表面很快到淬火的温度，在热量来不及穿到工件心部就立即冷却，实现局部淬火。感应淬火感应加热就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热。以浸入冷却能力强的寒冰水溶液，作为冷却介质的淬火冷却。局部淬火仅对工件需要硬化的局部进行的淬火。

淬火的工艺是怎样的？

钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比，马氏体硬度更高。钢淬火的目的就是为了使它的组织全部或大部转变为马氏体，获得高硬度，然后在适当温度下回火，使工件具有预期的性能。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。根据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。从组织上看没有问题啊,不知道如何测量表面碳浓度? 我知道可以增加碳浓度,但是因为零件是带花键的,在齿角处非常容易产生碳化物.而且增加碳浓度是否会导致层深超差? 还有就是如果我想返工的话,工艺流程应该是怎么样的呢?我不知道碳势应该如何把握,怕太高有碳化物,太低了又造成脱碳.哎? 请赐教!

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