熱處理淬火工藝是采用加熱和冷卻的方法改變材料的組織、性能及內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)的種熱加工工藝,是機(jī)械制造業(yè)中提高產(chǎn)品的性能、使用壽命和可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。主要針對(duì)金屬來說,金屬熱處理是在固態(tài)下將金屬或合金加熱到定溫度、保溫定時(shí)間,然后以定冷卻速度冷卻,即通過加熱速度、保溫時(shí)間、保溫溫度和冷卻速度等基本環(huán)節(jié)的有機(jī)配合,使金屬或合金的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變,從而達(dá)到改善材料性能的工藝方法。金潤(rùn)寶小編今天就來和大家說說關(guān)于熱處理淬火工藝的方法及操作,讓我們起來詳細(xì)了解下吧!
一、熱處理淬火工藝的方法
1、單介質(zhì)淬火法
單介質(zhì)指水、油、空氣,把已加熱到淬火溫度的工件淬入一種淬火介質(zhì),使其完全冷卻。這是種非常簡(jiǎn)單的淬火方法,常用于形狀簡(jiǎn)單的碳鋼和合金鋼工件。淬火介質(zhì)根據(jù)零件傳熱系數(shù)大小、淬透性、尺寸、形狀等進(jìn)行選擇。
2、雙介質(zhì)淬火法
雙介質(zhì)淬火是把加熱到淬火溫度的工件,先在冷卻能力強(qiáng)的淬火介質(zhì)中冷卻至接近Ms點(diǎn),然后轉(zhuǎn)入慢冷的淬火介質(zhì)中冷卻至室溫,以達(dá)到不同淬火冷卻溫度區(qū)間,并有比較理想的淬火冷卻速度。用于形狀復(fù)雜件或高碳鋼、合金鋼制作的大型工件,碳素工具鋼也多采用此法。
3、馬氏分級(jí)淬火法
馬氏體分級(jí)淬火是鋼材奧氏體化,隨之浸入溫度稍高或稍低于鋼的上馬氏點(diǎn)的液態(tài)介質(zhì)(鹽浴或堿浴)中,保持適當(dāng)時(shí)間,待鋼件的內(nèi)、外層都達(dá)到介質(zhì)溫度后取出空冷,過冷奧氏體緩慢轉(zhuǎn)變成馬氏體的淬火工藝。用于形狀復(fù)雜和變形要求嚴(yán)的小型工件,高速鋼和高合金鋼工模具也常用此法淬火。
4、低于Ms點(diǎn)的馬氏體分級(jí)淬火法
低于Ms點(diǎn)的馬氏體分級(jí)淬火法是浴槽溫度低于工件用鋼的Ms而高于Mf時(shí),工件在該浴槽中冷卻較快,尺寸較大時(shí)仍可獲得和分級(jí)淬火相同的結(jié)果。常用于尺寸較大的低淬透性鋼工件。
5、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(fā)生下貝氏體轉(zhuǎn)變,一般在浴槽中保溫30~60min。貝氏體等溫淬火工藝主要三個(gè)步驟:①奧氏體化處理;②奧氏體化后冷卻處理;③貝氏體等溫處理;常用于合金鋼、高碳鋼小尺寸零件及球墨鑄鐵件。
6、復(fù)合淬火法
先將工件急冷至Ms以下得體積分?jǐn)?shù)為10%~ 30%的馬氏體,然后在下貝氏體區(qū)等溫,使較大截面工件得到馬氏體和貝氏體組織,常用于合金工具鋼工件。
7、預(yù)冷等溫淬火法
預(yù)冷等溫淬火法又稱升溫等溫淬火,零件先在溫度較低(大于Ms)浴槽中冷卻,然后轉(zhuǎn)入溫度較高的浴槽中,使奧氏體進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變。適用于淬透性較差的鋼件或尺寸較大又必須進(jìn)行等溫淬火的工件。
8、延遲冷卻淬火法
零件先在空氣、熱水、鹽浴中預(yù)冷到稍高于Ar3或Ar1溫度,然后進(jìn)行單介質(zhì)淬火。常用于形狀復(fù)雜各部位厚薄懸殊及要求變形小的零件。
9、淬火自回火法
將被處理工件全部加熱,但在淬火時(shí)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。常用于承受沖擊的工具,如沖子、錘子等。
10、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(jù)所要求的淬火深度而定。噴射淬火法不會(huì)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。用于局部表面淬火。
二、熱處理熱處理淬火工藝的操作
1、退火操作方法:將鋼件加熱到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的溫度(可以查閱有關(guān)資料)后,般隨爐溫緩慢冷卻。
2、正火操作方法:將鋼件加熱到Ac3或Accm以上30~50度,保溫后以稍大于退火的冷卻速度冷卻。
3、淬火操作方法:將鋼件加熱到相變溫度Ac3或Ac1以上,保溫段時(shí)間,然后在水、硝鹽、油、或空氣中快速冷卻。目的:淬火般是為了得到高硬度的馬氏體組織,有時(shí)對(duì)某些高合金鋼(如不銹鋼、耐磨鋼)淬火時(shí),則是為了得到單均勻的奧氏體組織,以提高耐磨性和耐蝕性。
4、回火操作方法:將淬火后的鋼件重新加熱到Ac1以下某溫度,經(jīng)保溫后,于空氣或油、熱水、水中冷卻。
5、調(diào)質(zhì)操作方法:淬火后高溫回火稱調(diào)質(zhì),即將鋼件加熱到比淬火時(shí)高10~20度的溫度,保溫后進(jìn)行淬火,然后在400~720度的溫度下進(jìn)行回火。
6、時(shí)處理操作方法:將鋼件加熱到80~200度,保溫5~20小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間,然后隨爐取出在空氣中冷卻。目的:1.穩(wěn)定鋼件淬火后的組織,減小存放或使用期間的變形;2.減輕淬火以及磨削加工后的內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定形狀和尺寸。
7、冷處理操作方法:將淬火后的鋼件,在低溫介質(zhì)(如干冰、液氮)中冷卻到-60~-80度或更低,溫度均勻致后取出均溫到室溫。
8、火焰加熱表面淬火操作方法:用氧-乙炔混合氣體燃燒的火焰,噴射到鋼件表面上,快速加熱,當(dāng)達(dá)到淬火溫度后立即噴水冷卻。
9、感應(yīng)加熱表面淬火操作方法:將鋼件放入感應(yīng)器中,使鋼件表層產(chǎn)生感應(yīng)電流,在短的時(shí)間內(nèi)加熱到淬火溫度,然后噴水冷卻。
10、滲碳操作方法:將鋼件放入滲碳介質(zhì)中,加熱至900~950度并保溫,使鋼件便面獲得定濃度和深度的滲碳層。
11、氮化操作方法:利用在500~600度時(shí)氨氣分解出來的活性氮原子,使鋼件表面被氮飽和,形成氮化層。
12、氮碳共滲操作方法:向鋼件表面同時(shí)滲碳和滲氮。目的:提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及抗蝕能力。
綜上,常見的熱處理淬火工藝的方法有十種,如單介質(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火、馬氏體分級(jí)淬火、低于Ms點(diǎn)的馬氏體分級(jí)淬火法、貝氏體等溫淬火法、復(fù)合淬火法、預(yù)冷等溫淬火法等。當(dāng)然使用淬火方法必然需要用到淬火劑,洛陽(yáng)金潤(rùn)寶科技公司專注于各種淬火劑的生產(chǎn),使用的客戶免費(fèi)提供耐磨材料制作生產(chǎn)和熱處理技術(shù)支持,如果您有需要,歡迎聯(lián)系金潤(rùn)寶詳詢~