第二章 鋼的淬火學生

1、第二章淬火與回火1第二章第二章鋼的淬火及回火的淬火及回火重點：重點：1、了解淬火及回火的目的、作用；2、了解常用淬火介質(zhì)的特點；3、掌握淬火及回火的常用工藝方法。意義：意義：淬火如與不同溫度的回火相結(jié)合，工件可得到不同的強度、塑性和韌性的配合，得到不同的應(yīng)用。21淬火概念、目的及淬火的必要條件淬火概念、目的及淬火的必要條件概念概念：將鋼加熱至臨界點Ac1或Ac3以上某一溫度，保溫以后以大于臨界冷卻速度（Vk）冷卻，以得到介穩(wěn)定狀態(tài)的馬氏

2、體或下貝氏體組織的熱處理工藝。主要目的主要目的：1、提高硬度、強度及耐磨性：工具、滲碳件、軸承及耐磨件等；2、獲得良好的綜合機械性能：結(jié)構(gòu)鋼件。如機床上的軸、齒輪，柴油機上的連桿、螺栓等；3、改善鋼的特殊性能：如不銹鋼要求提高抗蝕性能；耐熱鋼希望提高高溫強度；抗磨鋼希望提高抗磨損能力；磁鋼要求提高磁性等。必要條件：必要條件：1.加熱溫度：必須高于臨界點以上，以獲得奧氏體組織；亞共析鋼的淬火溫度一般為Ac3以上30℃～50℃，淬火后獲得均

3、勻細小的馬氏體組織。如果溫度過高，會因為奧氏體晶粒粗大而得到粗大的馬氏體組織，使鋼的力學性能惡化，特別是使塑性和韌性降低；如果淬火溫度低于Ac3，淬火組織中會保留未溶鐵素體，使鋼的強度硬度下降。圖21是碳鋼的淬火溫度范圍。2、冷卻速度：必須大于臨界冷卻速度；3、淬火后的組織：非平衡組織：大部分碳鋼、合金鋼得到M、B下；不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼得到A（固溶處理）。22淬火介質(zhì)淬火介質(zhì)（冷卻介質(zhì)、淬火劑、冷卻劑）概念：概念：為實現(xiàn)淬火目的所用

4、的冷卻介質(zhì)。一、對淬火冷卻介質(zhì)的要求、對淬火冷卻介質(zhì)的要求必須有足夠的冷卻速度，其冷卻能力即要保證工件的冷卻速度不小于臨界冷卻速度，但同時冷卻能力又不過大而導致工件變形及開裂。理想淬火介質(zhì)理想淬火介質(zhì)：理想淬火介質(zhì)要求如表21，理想淬火介質(zhì)冷卻曲線如圖22。.表21理想淬火介質(zhì)要求圖22理想淬火介質(zhì)冷卻曲線圖21碳鋼的淬火溫度范圍第二章淬火與回火3熱能力越大，不易汽化；導熱性―導熱性越好、淬火介質(zhì)帶走工件熱量越容易；表面張力―表面張力越

5、小，濕潤性就越大，淬火介質(zhì)越容易帶走工件熱量；粘度―粘度大，流動性差，不利于流動散熱。因此，淬火介質(zhì)比熱和汽化熱大、蒸汽壓低、導熱性好、表面張力小、粘度小，則淬火介質(zhì)的冷卻能力大。（2）外界因素：添加物――對蒸汽膜穩(wěn)定性表現(xiàn)出不同影響，一類是提高蒸汽膜的穩(wěn)定性，另一類是降低蒸汽膜的穩(wěn)定性：提高蒸汽膜的穩(wěn)定性：所有不溶或微溶于水的物質(zhì)，如油、肥皂等。降低蒸汽膜的穩(wěn)定性：所有溶于水，形成水溶液的物質(zhì)，如鹽、堿等。淬火介質(zhì)溫度―水與水溶液溫度

6、升高時，蒸汽膜穩(wěn)定性增加，特性溫度降低，其冷卻能力降低。油溫升高，將使油的粘度減小，流動性增加，冷卻能力提高。攪拌―攪拌可加速蒸汽膜破壞，提高淬火介質(zhì)的冷卻能力，并使冷卻趨于均勻，攪拌越均勻，冷卻能力越大。工件投入淬火介質(zhì)溫度（淬火溫度）―降低工件投入淬火介質(zhì)溫度（相當于淬火過程的預(yù)冷）可縮短蒸汽膜階段，但不影響沸騰階段的冷卻能力而工件采用預(yù)冷投入淬火介質(zhì)有利于減少變形。淬火工件的尺寸―工件尺寸增大，將使淬火介質(zhì)的冷卻能力降低。工件表面

7、狀態(tài)―工件表面覆蓋一層鹽殼或薄氧化膜，在冷卻時加速蒸汽膜的破壞因而加快冷卻，而厚氧化皮卻使冷卻速度降低。三、淬火介質(zhì)冷卻特性的測定三、淬火介質(zhì)冷卻特性的測定工件淬火硬化的結(jié)果取決于鋼的淬透性、淬硬性及工件在淬火介質(zhì)中冷卻的激烈程度。如果工件尺寸及所用鋼材均不變，則淬火硬化結(jié)果就取決于淬火介質(zhì)對工件淬火的能力，這種能力是用硬度變化的情況反映出來，稱為淬火介質(zhì)的“淬硬能力”。淬火介質(zhì)冷卻能力常用的表示方法是用淬火烈度淬火烈度H（急冷度、冷卻

8、強度）規(guī)定靜止水的淬火烈度H＝1，其它淬火介質(zhì)的H由于靜止水的冷卻能力比較而得：表21淬火烈度H值不同淬火介質(zhì)的H值淬火介質(zhì)、工件運動情況空氣油水鹽水淬火介質(zhì)、工件不運動淬火介質(zhì)、工件輕微運動淬火介質(zhì)、工件適當運動淬火介質(zhì)、工件較大運動淬火介質(zhì)、工件強烈運動淬火介質(zhì)、工件極強烈運動端淬噴水0.02－－－0.050－0.25～0.300.30～0.350.35～0.400.40～0.500.50～0.800.80～0.10－0.9～1.0