① 淬火有幾種方法,各有什麼特點
1、硬度高、強度高,幾乎沒有塑性:這是淬火鋼的主要切削特點。當淬火鋼的硬度達到HRC50~60時,其強度可達σb=2100~2600MPa,按照被加工材料加工性分級規定,淬火鋼的硬度和強度均為9a級,屬於最難切削的材料。
2、切削力大、切削溫度高:要從高硬度和高強度的工件上切下切屑,其單位切削力可達4500MPa。為了改善切削條件,增大散熱面積,刀具選擇較小的主偏角和副偏角。這時會引起振動,要求要有較好的工藝系統剛性。
3、不易產生積屑瘤:淬火鋼的硬度高、脆性大,切削時不易產生積屑瘤,被加工表面可以獲得較低的表面粗糙度。
4、刀刃易崩碎、磨損:由於淬火鋼的脆性大,切削時切屑與刀刃接觸短,切削力和切削熱集中在刀具刃口附近,易使刀刃崩碎和磨損。
5、導熱系數低:一般淬火鋼的導熱系數為7.12W/(m?K),約為45號鋼的1/7。材料的切削加工性等級是9a級,屬於很難切削的材料。由於淬火鋼的導熱系數低,切削熱很難通過切屑帶走,切削溫度很高,加快了刀具磨損。
② 常用淬火方法有哪幾種,如何正確地選擇淬火方法
常用淬火方法有哪幾種,如何正確地選擇淬火方法
1)
單介質淬火
工件在一種介質中冷卻,如水淬、油淬。優點是操作簡單,易於實現機械化,應用廣
泛。缺點是在水中淬火應力大,工件容易變形開裂;在油中淬火,冷卻速度小,淬透直徑
小,大型工件不易淬透。
2)
雙介質淬火
工件先在較強冷卻能力介質中冷卻到
300℃左右,再在一種冷卻能力較弱的介質中冷
卻,如:先水淬後油淬,可有效減少馬氏體轉變的內應力,減小工件變形開裂的傾向,可
用於形狀復雜、截面不均勻的工件淬火。雙液淬火的缺點是難以掌握雙液轉換的時刻,轉
換過早容易淬不硬,轉換過遲又容易淬裂。為了克服這一缺點,發展了分級淬火法。
3)
分級淬火
工件在低溫鹽浴或鹼浴爐中淬火,鹽浴或鹼浴的溫度在
Ms點附近,工件在這一溫度停
留
2min~5min,然後取出空冷,這種冷卻方式叫分級淬火。分級冷卻的目的,是為了使工
件內外溫度較為均勻,同時進行馬氏體轉變,可以大大減小淬火應力,防止變形開裂。分
級溫度以前都定在略高於
Ms
點,工件內外溫度均勻以後進入馬氏體區。現在改進為在略
低於
Ms
點的溫度分級。實踐表明,在
Ms
點以下分級的效果更好。例如,高碳鋼模具在
160℃的鹼浴中分級淬火,既能淬硬,變形又小,所以應用很廣泛。
4)
等溫淬火
工件在等溫鹽浴中淬火,鹽浴溫度在貝氏體區的下部(稍高於
Ms),工件等溫停留較長
時間,直到貝氏體轉變結束,取出空冷。等溫淬火用於中碳以上的鋼,目的是為了獲得下
貝氏體,以提高強度、硬度、韌性和耐磨性。低碳鋼一般不採用等溫淬火。
③ 如何選擇鋼的淬火加熱溫度簡述淬火加熱溫度對鋼的組織和性能的影響
淬火加熱溫度的選擇:對於亞共析鋼採用Ac3+30~50°,對於共析鋼和過共析鋼採用Ac1+20~40°。
對於亞共析鋼如果淬火溫度高了,奧氏體晶粒就會粗大,淬火後嚴重影響和降低塑性和韌性,如果淬火溫度低了,奧氏體化就會不完全,淬火後會有鐵素體,導致淬火硬度不夠,強度降低。
對於共析鋼和過共析鋼,淬火溫度高了,同樣奧氏體晶粒就會粗大,同時碳化物溶入奧氏體過多,淬火後容易變形開裂,同時嚴重降低硬度和強度,如果溫度低了,碳化物溶入奧氏體過少,大部分碳化物保留下來,淬火後也容易變形開裂,奧氏體化後奧氏體含碳量過低,導致淬不上火,導致淬火後馬氏體硬度不夠,強度降低。
④ 鋼鐵如何淬火
鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3(亞共析鋼)或Ac1(過共析鋼)以上溫度,保溫一段時間,使之全部或部分奧氏體化,然後以大於臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等溫)進行馬氏體(或貝氏體)轉變的熱處理工藝。
淬火的目的:
1、提高金屬成材或零件的機械性能。例如:提高工具、軸承等的硬度和耐磨性,提高彈簧的彈性極限,提高軸類零件的綜合機械性能等。
2、改善某些特殊鋼的材料性能或化學性能。如提高不銹鋼的耐蝕性,增加磁鋼的永磁性等。淬火冷卻時,除需合理選用淬火介質外,還要有正確的淬火方法,常用的淬火方法,主要有單液淬火,雙液淬火,分級淬火、等溫淬火,局部淬火等。
鋼鐵工件在淬火後具有以下特點:得到了馬氏體、貝氏體、殘余奧氏體等不平衡(即不穩定)組織;存在較大內應力;力學性能不能滿足要求。因此,鋼鐵工件淬火後一般都要經過回火。
(4)如何選擇鋼的淬火方法擴展閱讀
1、模具鋼單液淬火法
將模具鋼或零件加熱到奧氏體化後淬入水,油或其他冷卻介質中,經過一定時間冷卻(冷卻到低於珠光體型轉變溫度區域或馬氏體轉變溫度區域)取出模具鋼空冷。由於模具鋼冷卻過程在單一冷卻介質中完成的,稱單液淬火法。
2、模具鋼雙液淬火法
模具鋼淬火冷卻過程是在兩種冷卻介質(最常用的是水,油)中配合完成的。使冷卻過程較為理想,既在珠光體轉變區域快速冷卻,在馬氏體轉變區域緩慢冷卻。
具體做法是,將加熱到奧氏體化溫度的模具鋼或零件先淬入高溫區快冷的第一種介質中(通常是水或鹽水溶液),以抑制過冷奧氏體的珠光體轉變,當冷卻到00℃。
左右時,迅速取出轉入低溫區緩冷的第二種介質中(通常為油)。由於馬氏體轉變在較緩和的冷卻條件下進行,可有效地緩解或防止變形和開裂,俗稱水淬油冷。
⑤ 怎樣淬火讓鐵變硬
先加溫,然後驟然降溫。即可完成淬火。溫度越高,硬度越高,且變硬部分的深度越深。降溫越快,硬度越高。但是溫度太度,降溫太快,會導致裂紋。也會使材料變脆。所以如何使材料達到理想的硬度並保持足夠的彈性的韌性,這就考鐵匠師傅的手藝了。
鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3(亞共析鋼)或Ac1(過共析鋼)以上溫度,保溫一段時間,使之全部或部分奧氏體化,然後以大於臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等溫)進行馬氏體(或貝氏體)轉變的熱處理工藝。
通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱為淬火。
(5)如何選擇鋼的淬火方法擴展閱讀:
工件加熱奧氏體化後以適當方式冷卻獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝。最常見的有水冷淬火、油冷淬火、空冷淬火等。
退火、正火、淬火 、回火是整體熱處理中的「四把火」,其中的淬火與回火關系密切,常常配合使用,缺一不可。
淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉變,得到馬氏體或貝氏體組織,然後配合以不同溫度的回火,以大幅提高鋼的剛性、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等,從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。
淬火工件的硬度影響了淬火的效果。淬火工件一般採用洛氏硬度計測定其HRC值。淬火的薄硬鋼板和表面淬火工件可測定HRA值,而厚度小於0.8mm的淬火鋼板、淺層表面淬火工件和直徑小於5mm的淬火鋼棒,可改用表面洛氏硬度計測定其HRC值。
在焊接中碳鋼和某些合金鋼時,熱影響區中可能發生淬火現象而變硬,易形成冷裂紋,這是在焊接過程中要設法防止的。
由於淬火後金屬硬而脆,產生的表面殘余應力會造成冷裂紋,回火可作為在不影響硬度的基礎上,消除冷裂紋的手段之一。
⑥ 鋼在淬火時常用的淬火方法有哪幾種各有何優點
淬火方法 冷卻方式 特點和應用
單液淬火法
將A化後的工件放入一種淬火冷卻介質中一直冷卻到室溫。
操作簡單,已實現機械化與自動化,適用於形狀簡單的工件
雙液淬火法
將A化後的工件在水中冷卻到接近Ms點時,立即取出放入油中冷卻
防止低溫M轉變時工件發生裂紋,常用於形狀復雜的合金鋼
分級淬火法
將A化後的工件放入溫度稍高於Ms點的鹽浴中,使工件各部分與鹽浴的溫度一致後,取出空冷完成M轉變
大大減小熱應力、變形和開裂,但鹽浴的冷卻能力較小,故只適用於截面尺寸小於10mm的工件。如刀具、量具等
等溫淬火法
將A化的工件放入溫度稍高於Ms點的鹽浴中等溫保溫,使過冷A轉變為B下組織後,取出空冷
它常用來處理形狀復雜、尺寸要求精確、強韌性高的工具、模具和彈簧等
局部淬火法
對工件局部要求硬化的部位進行加熱淬火
⑦ 淬火方法有哪些
1、單介質(水、油、空氣)淬火
單介質(水、油、空氣)淬火:把已加熱到淬火溫度的工件淬入一種淬火介質,使其完全冷卻。這種是最簡單的淬火方法,常用於形狀簡單的碳鋼和合金鋼工件。淬火介質根據零件傳熱系數大小、淬透性、尺寸、形狀等進行選擇。
2、雙介質淬火
雙介質淬火:把加熱到淬火溫度的工件,先在冷卻能力強的淬火介質中冷卻至接近Ms點,然後轉入慢冷的淬火介質中冷卻至室溫,以達到不同淬火冷卻溫度區間,並有比較理想的淬火冷卻速度。用於形狀復雜件或高碳鋼、合金鋼製作的大型工件,碳素工具鋼也多採用此法。常用冷卻介質有水-油、水-硝鹽、水-空氣、油-空氣,一般用水作快冷淬火介質,用油或空氣作慢冷淬火介質,較少採用空氣。
3、馬氏體分級淬火
馬氏體分級淬火:鋼材奧氏體化,隨之浸入溫度稍高或稍低於鋼的上馬氏點的液態介質(鹽浴或鹼浴)中,保持適當時間,待鋼件的內、外層都達到介質溫度後取出空冷,過冷奧氏體緩慢轉變成馬氏體的淬火工藝。一般用於形狀復雜和變形要求嚴的小型工件,高速鋼和高合金鋼工模具也常用此法淬火。
4、低於Ms點的馬氏體分級淬火法
低於Ms點的馬氏體分級淬火法:浴槽溫度低於工件用鋼的Ms而高於Mf時,工件在該浴槽中冷卻較快,尺寸較大時仍可獲得和分級淬火相同的結果。常用於尺寸較大的低淬透性鋼工件。
5、貝氏體等溫淬火法
貝氏體等溫淬火法:將工件淬入該鋼下貝氏體溫度的浴槽中等溫,使其發生下貝氏體轉變,一般在浴槽中保溫30~60min。貝氏體等溫淬火工藝主要三個步驟:①奧氏體化處理;②奧氏體化後冷卻處理;③貝氏體等溫處理;常用於合金鋼、高碳鋼小尺寸零件及球墨鑄鐵件。
6、復合淬火法
復合淬火法:先將工件急冷至Ms以下得體積分數為10%~30%的馬氏體,然後在下貝氏體區等溫,使較大截面工件得到馬氏體和貝氏體組織,常用於合金工具鋼工件。
7、預冷等溫淬火法
預冷等溫淬火法:又稱升溫等溫淬火,零件先在溫度較低(大於Ms)浴槽中冷卻,然後轉入溫度較高的浴槽中,使奧氏體進行等溫轉變。適用於淬透性較差的鋼件或尺寸較大又必須進行等溫淬火的工件。
8、延遲冷卻淬火法
延遲冷卻淬火法:零件先在空氣、熱水、鹽浴中預冷到稍高於Ar3或Ar1溫度,然後進行單介質淬火。常用於形狀復雜各部位厚薄懸殊及要求變形小的零件。
9、淬火自回火法
淬火自回火法:將被處理工件全部加熱,但在淬火時僅將需要淬硬的部分(常為工作部位)浸入淬火液冷卻,待到未浸入部分火色消失的瞬間,立即取出在空氣中冷卻的淬火工藝。淬火自回火法利用心部未全部冷透的熱量傳到表面,使表面回火。常用於承受沖擊的工具如鏨子、沖子、錘子等。
10、噴射淬火法
噴射淬火法:向工件噴射水流的淬火方法,水流可大可小,根據所要求的淬火深度而定。噴射淬火法不會在工件表面形成蒸汽膜,這樣就能夠保證得到比昔通水中淬火更深的淬硬層。主要用於局部表面淬火。