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熱處理淬火工藝的方法都有哪些?

2021-07-09 2252

  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、性能及內應力狀態的種熱加工工藝,是機械制造業中提高產品的性能、使用壽命和可靠性的關鍵環節。主要針對金屬來說,金屬熱處理是在固態下將金屬或合金加熱到定溫度、保溫定時間,然后以定冷卻速度冷卻,即通過加熱速度、保溫時間、保溫溫度和冷卻速度等基本環節的有機配合,使金屬或合金的內部組織結構發生轉變,從而達到改善材料性能的工藝方法。金潤寶小編今天就來和大家說說關于熱處理淬火工藝的方法及操作,讓我們起來詳細了解下吧!
  

  一、熱處理淬火工藝的方法

  

  1、單介質淬火法

  
  單介質指水、油、空氣,把已加熱到淬火溫度的工件淬入一種淬火介質,使其完全冷卻。這是種非常簡單的淬火方法,常用于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、雙介質淬火法

  
  雙介質淬火是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,然后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,并有比較理想的淬火冷卻速度。用于形狀復雜件或高碳鋼、合金鋼制作的大型工件,碳素工具鋼也多采用此法。
  

  3、馬氏分級淬火法

  
  馬氏體分級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的液態介質(鹽浴或堿浴)中,保持適當時間,待鋼件的內、外層都達到介質溫度后取出空冷,過冷奧氏體緩慢轉變成馬氏體的淬火工藝。用于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、低于Ms點的馬氏體分級淬火法

  
  低于Ms點的馬氏體分級淬火法是浴槽溫度低于工件用鋼的Ms而高于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。
  合金工具鋼淬火劑

  6、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,然后在下貝氏體區等溫,使較大截面工件得到馬氏體和貝氏體組織,常用于合金工具鋼工件。
  

  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(大于Ms)浴槽中冷卻,然后轉入溫度較高的浴槽中,使奧氏體進行等溫轉變。適用于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

  
  零件先在空氣、熱水、鹽浴中預冷到稍高于Ar3或Ar1溫度,然后進行單介質淬火。常用于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

  
  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。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,有時對某些高合金鋼(如不銹鋼、耐磨鋼)淬火時,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,經保溫后,于空氣或油、熱水、水中冷卻。
  
  5、調質操作方法:淬火后高溫回火稱調質,即將鋼件加熱到比淬火時高10~20度的溫度,保溫后進行淬火,然后在400~720度的溫度下進行回火。
  
  6、時處理操作方法:將鋼件加熱到80~200度,保溫5~20小時或更長時間,然后隨爐取出在空氣中冷卻。目的:1.穩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應力,穩定形狀和尺寸。
  
  7、冷處理操作方法:將淬火后的鋼件,在低溫介質(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,當達到淬火溫度后立即噴水冷卻。
  
  9、感應加熱表面淬火操作方法:將鋼件放入感應器中,使鋼件表層產生感應電流,在短的時間內加熱到淬火溫度,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:向鋼件表面同時滲碳和滲氮。目的:提高鋼件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度以及抗蝕能力。
  
  綜上,常見的熱處理淬火工藝的方法有十種,如單介質淬火、雙介質淬火、馬氏體分級淬火、低于Ms點的馬氏體分級淬火法、貝氏體等溫淬火法、復合淬火法、預冷等溫淬火法等。當然使用淬火方法必然需要用到淬火劑,洛陽金潤寶科技公司專注于各種淬火劑的生產,使用的客戶免費提供耐磨材料制作生產和熱處理技術支持,如果您有需要,歡迎聯系金潤寶詳詢~

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