關(guān)于淬火可能內(nèi)容會較多，如果一篇寫不完，會分成兩篇。還請見諒。
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讀書：《金屬材料及熱處理》 陸大纮 許晉堃 合編; g) R+ i5 r: W; I
人民鐵道出版社" H0 ^8 h. y9 m& T
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鋼的淬火 7 M( q3 o& p! W: p6 U; \ T/ O' Q9 c
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淬火是將鋼加熱到奧氏體區(qū)保溫后快速冷卻的熱處理。淬火的目的是得到不同類型的馬氏體組織或下貝氏體組織，配合不同的回火工藝，可以獲得多種多樣的機(jī)械性能。淬火處理既可以作為最終熱處理，也可以做為中間熱處類，配合深冷、回火等工藝。另外補(bǔ)充一點(diǎn)，雖然我們寫的時(shí)候是“淬”(cui)的音，但日常中人們往往讀“zhan"。
' B3 Z c+ p- `關(guān)于淬火處理的加熱溫度選定
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0 @; x, E N- B, ]7 f) e5 c道理上同之前的完全、不完全退火工藝。我們之前說過，馬氏體是由奧氏體直接切變得到，因此，鋼種的其他組織沒有完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體組織，那么淬火時(shí)就無法最大限度的得到馬氏體組織，這就要求加熱溫度要高。但如果過高，奧氏體晶粒又會長大，淬火后出現(xiàn)粗大馬氏體組織，使整體的機(jī)械性能下降，容易斷裂。因此，對于不同的鋼材，這個(gè)加熱溫度需要一個(gè)妥善的考量。
* n- F8 y' a- a. k對于亞共析鋼，淬火時(shí)不能存在有鐵素體，因此加熱時(shí)必須加熱到Ac3線以上。一般以20~30C為宜。
3 u* P4 Q6 h' b$ |, s0 q; | 而對于過共析鋼，由于我們希望淬火時(shí)保留少量的二次滲碳體質(zhì)點(diǎn)。因?yàn)闈B碳體的硬度更高，當(dāng)其以顆粒狀散布于馬氏體中時(shí)，可以提高耐磨性而不過多影響韌性。另外，加熱溫度低，奧氏體晶粒就細(xì)小，淬火后得到的殘余奧氏體也相對少。因此對于過共析鋼，一般加熱到Ac1以上20~30C。加熱超過Acm線，則導(dǎo)致二次滲碳體消失，奧氏體晶粒長大，淬火后殘余奧氏體增多，不但硬度反而降低，而且脆性亦有增加。
) g% j4 _' L& C6 n1 o, b淬火劑及淬火方法 9 M7 ^3 l! Y# |+ v
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我們通過之前的鋼的等溫奧氏體轉(zhuǎn)變TTT和連續(xù)奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變CCT的學(xué)習(xí)，知道，當(dāng)冷卻速度高于臨界冷卻速度時(shí)，我們才能避開鼻尖部位不發(fā)生珠光體、貝氏體轉(zhuǎn)變而直接得到馬氏體。同時(shí)，在馬氏體一篇里，我們也知道馬氏體轉(zhuǎn)變是切變轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變過程中會出現(xiàn)體積變化，且切變過程和撞晶過程會出現(xiàn)很大的內(nèi)應(yīng)力，因此既要保證冷卻速度夠快，又不能讓零件在淬火過程中發(fā)生開裂，并且盡量減小變形量，這些舊要求我們必須選擇合適的淬火劑。
y8 @2 O! S8 Z$ J7 B: E( v根據(jù)TTT圖，我們首先希望零件在650~400C之間快速冷卻以避過鼻尖位置，使奧氏體布發(fā)生高溫或中溫轉(zhuǎn)變，而在過冷到300C以下Ms點(diǎn)附近時(shí)，則希望冷卻放緩，以避免馬氏體形成過程中內(nèi)應(yīng)力過大發(fā)生變形或裂紋。下圖為我們希望的理想冷卻速度曲線。
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最常用的淬火劑是水或油。也有其他溶液比如鹽浴、堿浴等。水合油作為淬火劑各有利弊，均與理想淬火有差距。
; h) u. S; C# b9 F* A: x水是最便宜的淬火劑，18C的水在高溫區(qū)（600C 左右）具有很大的冷卻速度，可以達(dá)到600C/s。而進(jìn)入低溫區(qū)（200C左右）冷卻速度仍然很高，約270C/s，容易引起淬火變形或裂紋。因此水淬只限于形狀較為簡單的零件。而當(dāng)水溫升高時(shí)，水災(zāi)高溫區(qū)的冷卻能力又會降低，因此對于冷卻用水需要控制溫度在30C以下。當(dāng)遇到大批工件淬火時(shí)，則需使用流動水保證溫度。水中添加鹽或堿可提高冷卻能力；水中加聚醚、聚乙烯或水玻璃可得到介于水、油之間的冷卻能力；但如果水中混有油或肥皂液，則會大幅降低冷卻能力，應(yīng)避免。
! `" ]4 X4 U% F: `3 u5 q4 V 油（礦物油或者植物油）在低溫區(qū)的冷卻速度小，而高溫區(qū)也同樣略低，不易使碳鋼全淬成馬氏體，可用于合金鋼減小變形和淬裂傾向。油粘度越高，冷卻能力就越低。而當(dāng)油溫上升適當(dāng)，粘度減小，冷卻能力將增強(qiáng)，因此油作為冷卻劑一般應(yīng)在40~100C之間使用。過高易失火（各種油的閃點(diǎn)約在150~300C）。此外，油容易老化，使冷卻能力變?nèi)�，�?yīng)定期更換或處理。油中添加光亮劑，并將零件在保護(hù)氣中加熱，則淬火后表面光亮。油中加磺酸鈉或者環(huán)烷酸鈣可以提高油的冷卻能力，加磷酸鹽可提高油的抗氧化能力。 鹽浴或堿�。ㄈ缛刍南跛徕c+硝酸鉀，氫氧化鉀+氫氧化鈉）用于等溫淬火，分級淬火使用。
' Q% C7 M/ k7 q下表給出常用淬火劑的冷卻能力。
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抱歉，有點(diǎn)事兒。今天先結(jié)到這兒。明天更新淬火方法和淬透性的部分內(nèi)容。5 K( v' j+ e4 n" W) `/ J
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發(fā)表于 2015-11-1 04:36:31
