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等温淬火的历史与发展

【摘要】:在等温转变过程中,预淬得到的马氏体进行了回火。图3-45预淬等温淬火工艺曲线图3-45预淬等温淬火工艺曲线

近年来的大量实践证明,在同等硬度或强度条件下,等温淬火的韧性和断裂韧性比淬火低温回火的高。因此,人们在工艺上如何设法获得下贝氏体组织做出了很多努力,发展了不少等温淬火的方法,现简单介绍如下。

1.预冷等温淬火

该法采用两个温度不等的盐浴,工件加热后,先在温度较低的盐浴中进行冷却,然后转入等温淬火浴槽中进行下贝氏体转变,再取出后空冷。该法适用于淬透性较差或尺寸较大的工件。用低温盐浴预冷以增加冷却速度,避免自高温冷却时发生部分珠光体或上贝氏体转变。例如,(0.5%~0.5%)C+0.5%Mn钢制3mm厚的收割机刀片,用普通等温淬火硬度达不到要求,而改用先在250℃盐浴中冷却30s,然后移入320℃盐浴中保持30min,则达到要求。

2.预淬等温淬火

将加热好的工件先淬入温度低于Ms点的热浴以获得>10%的马氏体,然后移入等温淬火槽中等温进行下贝氏体转变,取出空冷,再根据性能要求进行适当的低温回火,如图3-45所示。当预淬中获得的马氏体量不多时,也可以不进行回火。该法是利用预淬所得的马氏体对贝氏体的催化作用,来缩短贝氏体等温转变所需时间。因而该法适用于某些工具钢下贝氏体等温转变需要较长时间的场合。

在等温转变过程中,预淬得到的马氏体进行了回火。例如,CrWMn钢制精密丝杠预淬等温淬火工艺。由加热温度油淬至160~200℃,并热校直至80~100℃时,马氏体转变约为50%,塑性尚好,其余50%过冷奥氏体在230~240℃等温转变。这样处理,显著减少了淬火应力,防止了淬火裂纹和磨削裂纹,残留奥氏体量也由普通油淬的17%降至5%,韧性提高1倍,尺寸变化减少。

3.分级等温淬火

在进行下贝氏体等温转变之前,先在中温区进行一次(或二次)分级冷却的工艺。该种工艺可减少热应力及组织应力,工件变形开裂倾向性小,同时还能保持强度、塑性的良好配合,适合于高合金钢(如高速钢等)复杂形状工具的热处理。

图3-45 预淬等温淬火工艺曲线