首页 理论教育淬火工艺原理与分类

淬火工艺原理与分类

【摘要】:将钢加热到临界点Ac1或Ac3以上,保温后以大于临界冷却速度冷却,以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称为淬火。实现淬火过程的必要条件是加热温度必须高于临界点以上,以获得奥氏体组织,其后的冷却速度必须大于临界冷却速度,以获得马氏体或下贝氏体组织,不能只根据冷却速度的快慢来判别是否是淬火。图3-1共析钢淬火工艺曲线示意显然,工件实际淬火效果取决于工件在淬火冷却时的各部分冷却速度。表3-1钢的淬火工艺分类

将钢加热到临界点Ac1或Ac3以上,保温后以大于临界冷却速度(vc)冷却,以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称为淬火。

实现淬火过程的必要条件是加热温度必须高于临界点以上(亚共析钢Ac3、过共析钢Ac1),以获得奥氏体组织,其后的冷却速度必须大于临界冷却速度,以获得马氏体或下贝氏体组织,不能只根据冷却速度的快慢来判别是否是淬火。例如,低碳钢水冷后往往只得到珠光体组织,此时就不能称作淬火,只能说是水冷正火;又如,高速钢空冷后可得到马氏体组织,则此时就应称为淬火,而不是正火。

关于临界冷却速度的概念在研究连续冷却转变图(CCT图)时已经介绍:从淬火工艺角度考虑,若允许得到贝氏体组织,则临界淬火冷却速度应指在连续冷却转变图中能抑制珠光体(包括先共析组织)转变的最低冷却速度。如以得到全部马氏体作为淬火定义,则临界冷却速度应为能抑制所有非马氏体转变的最小冷却速度。一般若没有特殊说明,则临界淬火冷却速度均指得到完全马氏体组织的最低冷却速度。

图3-1为共析钢淬火工艺曲线示意图。vc与v′c分别为上临界冷却速度(即淬火临界冷却速度)和下临界冷却速度。以v>vc的速度快速冷却(曲线1),可得到马氏体组织;以vc>v>的速度冷却(曲线2),可得到马氏体+珠光体混合组织;以曲线3冷却则得到下贝氏体组织。

图3-1 共析钢淬火工艺曲线示意

显然,工件实际淬火效果取决于工件在淬火冷却时的各部分冷却速度。只有那些冷却速度大于临界淬火冷却速度的部位才能获得淬火组织。

根据工件使用条件对性能的不同要求,淬火目的不同。

(1)对于工具钢、轴承钢渗碳零件和其他高强度耐磨机器零件等来说,淬火的目的是提高其硬度、强度和耐磨性

(2)对于弹簧、轴类、齿轮类等使用的结构钢来说,淬火的目的是通过淬火和回火工艺合理配合,以获得良好的综合力学性能。如调质钢通过淬火和高温回火可以得到强韧性、配合优良的综合力学性能,而弹簧钢通过淬火和中温回火配合可以显著提高弹性极限并保持一定的韧性。

钢的淬火工艺分类见表3-1。

表3-1 钢的淬火工艺分类