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淬火炉的淬火工艺知识科普

编辑:苏州市科达炉业有限公司时间:2021-08-09

  淬火炉的淬火工艺现代机械制造工业生产中使用比拟普遍,机械中重要零件,特别在汽车、飞机、火箭中应用的钢件简直都经过淬火处置。为满足各种零件干差万别的技术请求,开展了各种淬火工艺。如,按承受处置的部位,有整体、部分淬火和外表淬火;按加热时相变能否完整,有完整淬火和不完整淬火(关于亚共析钢,该法又称亚临界淬火);按冷却时相变的内容,有分级淬火,等温淬火和欠速淬火等。

  工艺过程包括加热、保温、冷却3个阶段。下面以钢的淬火为例,引见上述三个阶段工艺参数选择的准绳。

  加热温度:以钢的相变临界点为根据,加热时要构成细小、平均奥氏体晶粒,淬火后取得细小马氏体组织。

  实践生产中,加热温度的选择要依据详细状况加以调整。如亚共析钢中碳含量为下限,当装炉量较多,欲增加零件淬硬层深度等时可选用温度上限;若工件外形复杂,变形请求严厉等要采用温度下限。

  保温时间由设备加热方式、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设备功率等多种要素肯定。对整体淬火而言,保温的目的是使工件内部温度平均趋于分歧。对各类淬火,其保温时间取决于在请求淬火的区域取得良好的淬火加热组织。

  加热与保温是影响淬火质量的重要环节,奥氏体化取得的组织状态直接影响淬火后的性能。-般钢件奥氏体晶粒控制在5~8级。

  冷却办法:要使钢中高温相——奥氏体在冷却过程中转变成低温亚稳相——马氏体,冷却速度必需大于钢的临界冷却速度。工件在冷却过程中,外表与心部的冷却速度有-定差别,假如这种差别足够大,则可能形成大于临界冷却速度局部转变成马氏体,而小于临界冷却速度的心部不能转变成马氏体的状况。为保证整个截面上都转变为马氏体需求选用冷却才能足够强的淬火介质,以保证工件心部有足够高的冷却速度。但是冷却速度大,工件内部由于热胀冷缩不平均形成内应力,可能使工件变形或开裂。因此要思索上述两种矛盾要素,合理选择淬火介质和冷却方式。

  冷却阶段不只零件取得合理的组织,到达所需求的性能,而且要坚持零件的尺寸和外形精度,是淬火工艺过程的关键环节。

  分类:可按冷却方式分为单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火等。冷却方式的选择要依据钢种、零件外形和技术请求诸要素。

  单液淬火:将工件加热后使用单一介质冷却,常使用的有水和油两种。为避免工件过大的变形和开裂,工件不宜在介质中冷至室温,可在200~300℃出水或油,在空气中冷却。单液淬火操作简单易行,普遍用于外形简单的工件。有时将工件加热后,先在空气中停留-段时间,再淬入淬火介质中,以减少淬冷过程中工件内部的温差,降低工件变形与开裂的倾向,称为预冷淬火。

  双液淬火:工件加热后,先淬入水或其他冷却才能强的介质中冷却至400℃左右,疾速转入油或其他冷却才能较弱的介质中冷却。变温曲线如图2中曲线2。所谓“水淬油冷”法使用得相当普遍。先淬入冷却才能强的介质,工件快速冷却可防止钢中奥氏体合成。低温段转入冷却才能较弱的介质可有效减少工件的内应力,降低工件变形和开裂倾向。本工艺的关键是如何控制在水中停留的时间。依据经历,按工件厚度计算在水中停留的时间,系数为O.2~O.3s/mm,碳素钢取上限,合金钢取下限。这种工艺适用于碳素钢制造的中型零件(直径10~40mm)和低合金钢制造的较大型零件。

  分级淬火:工件加热后,淬入温度处于马氏体点(ms)左近的介质(可用熔融硝盐、碱或热油)中,停留一段时间,然后取出空冷。变温曲线如图2中曲线3。分级温度应选择在该钢种过冷奥氏体的稳定区域,以保证分级停留过程中不发作相变。关于具有中间稳定区(“两个鼻子”)型TTT曲线的某些高合金钢,分级温度也可选在中温(400~600℃)区。分级的目的是使工件内部温度趋于分歧,减少在后续冷却过程中的内应力及变形和开裂倾向。此工艺适用于外形复杂,变形请求严厉的合金钢件。高速钢制造的工具淬火多用此工艺。

  等温淬火:工件加热后,淬入温度处于该钢种下贝氏体(B下)转变范围的介质中,保温使之完成下贝氏体转变,然后取出空冷,变温曲线如图2中的曲线4。等温温度对下贝氏体性能影响较大,温度控制要求严格。等温淬火工艺特别适用于请求变形小、外形复杂,特别同时还请求较高强韧性的零件。





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