淬火冷却及冷却介质选择
发布时间:2014-02-18 16:07:28
在确定大锻件终冷温度时，必须考虑成分的偏析，控制锻件表面终冷温度时，则在马氏体或贝氏体等希望的组织的转变点以上的一定的温度范围就结束冷却，以防止部分区域的超前转变。
a．冷却方式：根据钢的淬透性曲线和工件的尺寸以及技术要求，合理地选择冷却介质和冷却方式。一般来说，碳钢用水淬火或水油双液淬火，小尺寸的合金钢选用油冷淬火，合金元素较多的钢可以采用风冷或较缓和的冷却方式。对于较大有效厚度的合金钢材料需要采用水淬油冷的方式淬火或水一宅气间歇冷却方式。
工件的预冷也是淬火冷却的一个关键工序，预冷时间借助与连续冷却相图和工件的温度色泽来判定。淬火时不应该成堆放人冷却槽，防止工件冷却不均匀或过大的淬火变形。
b．冷却时间：中小件冷却时间的确定可按下文参考。大件的冷却时间由于质量效应的作用，在冷却过程中截面上的温差相差很大，例如，4850mm的大件从880℃窄冷，2h后表面和心部温差达到200℃；从880℃油冷，2h后表面和心部温差达到400℃。因此，大件热处理时会产生很大的应力，加上温差导致工件表面和心部的相变不同时进行，造成大件在截面上从心部到表面的组织不同，心部形成珠光体，表面形成马氏体，产生性能差异。这些特点决定了大件调质和中小件有所不同。决定冷却时间时，理论上（不同直径棒料分别在水、油和空气中冷却时间冷却曲线图），并结合相应钢中的连续冷却曲线图。
采用水冷、油冷、水一油双液冷却、水一空气一水、油一空气一油等冷却方法。水一空气一水淬火方法的时间是第一次水冷必须保证工件表层在珠光体转变区域以下温度，冷却时间为0.3～0.5min/100mm，然后再空冷，空冷时间不少于1.5～2.0mm。空冷时以保证表面温度不超过回火温度，以后每次逐次减少水冷时间，延长空冷时间。大件淬火冷却公式：
在冷却介质中的冷却时间t(s)可以按下式计算：t=a×D，式中 a-冷却系数，s/mm，水冷时取1.5～2；油冷时取9～13；水-油双液淬火时水中冷却系数取0.8～1、油中取7～9;D-工件的有效厚度，mm。
淬火之后转回火工摩的时间需要根据连续冷却曲线或等温冷却曲线来确定，大件淬火必须注意完成淬火或淬火冷透是不同的概念，淬火之后必须立即回火，回火的加热速度也必须缓慢。
本文参考《热处理工艺问答》一书。
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