⑴ 什麼是淬火
淬火
鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度(亞共析鋼)或Ac1(過共析鋼)以上某一溫度,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。
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,以大幅提高鋼的強度、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的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。
淬火能使鋼強化的根本原因是相變,即奧氏體組織通過相變而成為馬氏體組織(或貝氏體組織)。
鋼淬火工藝最早的應用見於河北易縣燕下都遺址出土的戰國時代的鋼制兵器。
淬火工藝最早的史料記載見於《漢書.王褒傳》中的「清水焠其峰」。
「淬火」在專業文獻上,人們寫的是「淬火」,而讀起來又稱「蘸火」。「蘸火」已成為專業口頭交流的慣用詞,但文獻中又看不到它的存在。也就是說,淬火是標准詞,人們不讀它,「蘸火」是常用詞,人們卻不寫它,這是我國文字中不多見的現象。
淬火是「蘸火」的正詞,淬火的古詞為蔯火,本義是滅火,引申義是「將高溫的物體急速冷卻的工藝」。「蘸火」是冷僻詞,屬於現代詞,是文字改革後出現的產物,「蘸」字本義與淬火無關。「蘸火」本詞為「湛火」,「湛」字讀音同「蘸」,而其字形又與水、火有關,符合「水與火合為蔯」之意,字義與「淬火」相通。「湛火」為本詞,「蘸火」則為假借詞。
淬火
quenching
將金屬工件加熱到某一適當溫度並保持一段時間,隨即浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性,因而廣泛用於各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齒輪、軋輥、滲碳零件等)。通過淬火與不同溫度的回火配合,可以大幅度提高金屬的強度、韌性及疲勞強度,並可獲得這些性能之間的配合(綜合機械性能)以滿足不同的使用要求。另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能,如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性、不銹鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用於鋼件。常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時,原有在室溫下的組織將全部或大部轉變為奧氏體。隨後將鋼浸入水或油中快速冷卻,奧氏體即轉變為馬氏體。與鋼中其他組織相比,馬氏體硬度最高。鋼淬火的目的就是為了使它的組織全部或大部轉變為馬氏體,獲得高硬度,然後在適當溫度下回火,使工件具有預期的性能。淬火時的快速冷卻會使工件內部產生內應力,當其大到一定程度時工件便會發生扭曲變形甚至開裂。為此必須選擇合適的冷卻方法。根據冷卻方法,淬火工藝分為單液淬火、雙介質淬火、馬氏體分級淬火和貝氏體等溫淬火4類。
淬火效果的重要因素,淬火工件硬度要求和檢測方法:
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,測試HRC硬度。淬火的薄硬鋼板和表面淬火工件可測試HRA的硬度。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,測試HRN硬度。
⑵ 淬火的保溫時間公式回火的保溫時間公式
淬火保溫時間t=αkD
其中α為加熱系數(可查表)
k為工件裝爐系數
D為工件有效厚度回
具體計算要按實際情答況來定
回火保溫時間t=aD+b (經驗公式)
a為加熱系數(根據爐型而定)
D為工件有效厚度
b為附加時間一般為10-20min
⑶ 淬火的保溫時間公式和回火的保溫時間公式分別是什麼
淬火保溫時間t=αkD
其中α為加熱系數(可查表)
k為工件裝爐系數
D為工件有效厚度
具體計算要按內實際情況來定
回火保容溫時間t=aD+b (經驗公式)
a為加熱系數(根據爐型而定)
D為工件有效厚度
b為附加時間一般為10-20min
⑷ 20鋼在爐內加熱950℃保溫4min然後鹽水淬火,問它處理前後的組織狀態
淬火前在室溫時主要是鐵素體和珠光體(淬火前的正火或退火則是為了使滲碳體融入到奧氏體里淬火後得到馬氏體)但是你說的淬火是950℃超過了Accm線所以全部轉換成了奧氏體組織。馬氏體是片狀的
⑸ 淬火件保溫目的是什麼
舉個例子
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)以上某一溫度,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,以大幅提高鋼的強度、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的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。
退火 :將金屬緩慢加熱到一定溫度,保持足夠時間,然後以適宜速度冷卻(通常是緩慢冷卻,有時是控製冷卻)的一種金屬熱處理工藝。目的是使經過鑄造、鍛軋、焊接或切削加工的材料或工件軟化,改善塑性和韌性,使化學成分均勻化,去除殘余應力,或得到預期的物理性能。退火工藝隨目的之不同而有多種,如重結晶退火、等溫退火、均勻化退火、球化退火、去除應力退火、再結晶退火,以及穩定化退火、磁場退火等等。
回火又稱配火。將經過淬火的工件重新加熱到低於下臨界溫度的適當溫度,保溫一段時間後在空氣或水、油等介質中冷卻的金屬熱處理。或將淬火後的合金工件加熱到適當溫度,保溫若干時間,然後緩慢或快速冷卻。目的:一般用以減低或消除淬火鋼件中的內應力,或降低其硬度和強度,以提高其延性或韌性。根據不同的要求可採用低溫回火、中溫回火或高溫回火。通常隨著回火溫度的升高,硬度和強度降低,延性或韌性逐漸增高。
⑹ 四把火(淬火,回火,正火,退火)的保溫時間如何確定
1.淬火保溫時間的確定:
熱處理的加熱時間分為升溫時間和保溫時間兩個部分,工件的保溫時間選擇原則是奧氏體化轉變充分,又不使晶粒粗大,常用經驗公式計算。計算經驗公式:
t=α×D×K
t—淬火加熱保溫時間,min/mm;
D—工件有效厚度,mm,這里以圓柱體作為依據,工件的有效厚度等於工件的直徑;
α—加熱系數,加熱系數的運用前提:①指機械零件用的調質鋼、高速鋼和鑄鐵,加熱爐型僅僅只有箱式爐、井式爐和鹽浴爐;②這個加熱公式對於≤3~5mm或>100mm的工件的加熱適用性有影響;③對裝爐總量沒有考慮;
K—裝爐系數
工件裝爐時由於放置方法或排列不同,單件工件的受熱條件不同,在使用經驗公式時,增加了裝爐系數來修正按單件有效厚度計算加熱時間。
2.2 試回火。生產批量大時,應先用少量工件試回火,經檢驗合格後,再按原工藝成批回火。在井式爐和硝鹽爐回火時也可以在出爐前15~30min取出一件檢測硬度,並以此來確定是否需延長保溫時間,即利用時間長短來保證回火後的硬度
回火爐回火保溫時間確定
1 成批工件在井式回火爐中回火保溫時間應大於2h,低溫回火保溫時間應大於3h,電烘箱低溫回火保溫時間應大於4h ,裝爐量大時,時間要延長1倍左右
2 硝鹽爐回火保溫時間應大於45min
3 快速回火時間的確定應根據工藝試驗定
4 回火爐油爐回火時間大於1.5h
⑺ 淬火保溫時間有沒有計算公式
默認為電阻爐加熱,鹽浴爐時間要適當縮短
碳素鋼 t=1~1.2D(min)
合金鋼 t=1.2~1.5D(min)
t為保溫時間(分鍾),D為工版件的有效厚度,這權只是對於單件或小批量的,實際中根據裝爐量不同還要乘以裝爐系數。
回火沒有確定的公式,一般保證回火完全的情況下時間長點好,大概按照淬火加熱時間的3~5倍。
淬火保溫時間是指加熱爐達到設定溫度後工件在爐中需停留的時間,它取決於工件的尺寸並加一個固定的時間,它取決於工件的尺寸是因為當爐溫達到設定溫度時工件並未達到其需要溫度,工件的升溫取決於工件的表面積和體積及材料的比熱,固定時間取決於碳及其它合金元素熔入的時間,它們共同構成淬火保溫時間。
⑻ 熱處理後為什麼要保溫
熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接,不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多,最早是採用木炭和煤作為熱源,進而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易於控制,且無環境污染。利用這些熱源可以直接加熱,也可以通過熔融的鹽或金屬,以至浮動粒子進行間接加熱。
金屬加熱時,工件暴露在空氣中,常常發生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低),這對於熱處理後零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用塗料或包裝方法進行保護加熱。
加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一,選擇和控制加熱溫度 ,是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上,以獲得高溫組織。另外轉變需要一定的時間,因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時,還須在此溫度保持一定時間,使內外溫度一致,使顯微組織轉變完全,這段時間稱為保溫時間。採用高能密度加熱和表面熱處理時,加熱速度極快,一般就沒有保溫時間,而化學熱處理的保溫時間往往較長。
冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟,冷卻方法因工藝不同而不同,主要是控製冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢,正火的冷卻速度較快,淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求,例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。
金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理三大類。根據加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同,每一大類又可區分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬採用不同的熱處理工藝,可獲得不同的組織,從而具有不同的性能。鋼鐵是工業上應用最廣的金屬,而且鋼鐵顯微組織也最為復雜,因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多。
整體熱處理是對工件整體加熱,然後以適當的速度冷卻,以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。
退火是將工件加熱到適當溫度,根據材料和工件尺寸採用不同的保溫時間,然後進行緩慢冷卻,目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態,獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織准備。正火是將工件加熱到適宜的溫度後在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細,常用於改善材料的切削性能,也有時用於對一些要求不高的零件作為最終熱處理。
淬火是將工件加熱保溫後,在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火後鋼件變硬,但同時變脆。為了降低鋼件的脆性,將淬火後的鋼件在高於室溫而低於650℃的某一適當溫度進行長時間的保溫,再進行冷卻,這種工藝稱為回火。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。
「四把火」隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處理工藝 。為了獲得一定的強度和韌性,把淬火和高溫回火結合起來的工藝,稱為調質。某些合金淬火形成過飽和固溶體後,將其置於室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間,以提高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時效處理。
把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結合起來進行,使工件獲得很好的強度、韌性配合的方法稱為形變熱處理;在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理,它不僅能使工件不氧化,不脫碳,保持處理後工件表面光潔,提高工件的性能,還可以通入滲劑進行化學熱處理。
表面熱處理是只加熱工件表層,以改變其表層力學性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內部,使用的熱源須具有高的能量密度,即在單位面積的工件上給予較大的熱能,使工件表層或局部能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應加熱熱處理,常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。
化學熱處理是通過改變工件表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝。化學熱處理與表面熱處理不同之處是後者改變了工件表層的化學成分。化學熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(氣體、液體、固體)中加熱,保溫較長時間,從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素後,有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火。化學熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。
熱處理是機械零件和工模具製造過程中的重要工序之一。大體來說,它可以保證和提高工件的各種性能 ,如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應力狀態,以利於進行各種冷、熱加工
⑼ 常用鋼材的熱處理保溫時間,怎麼算
熱處理的加熱抄時間(包括升溫與保溫時間)與鋼的成分、原始組織、工件的尺寸與形狀、使用的加熱設備與裝爐方式及熱處理方法等許多因素有關。因此,要確切計算加熱時間是比較復雜的。在實驗室中,熱處理加熱時間(包括加熱、保溫時間)通常按工件有效厚度,用下列經驗公式計算加熱時間:
T =αD
式中:T——加熱時間(min);
α——加熱系數(min/mm);
D——工件有效厚度(mm)。
當碳鋼工件D≤50 mm,在800~960℃箱式電阻爐中加熱時,α=1~1.2(min/mm)。回火的保溫時間要保證工件熱透並使組織充分轉變。實驗時組織轉變時間可取0.5h。
⑽ 淬火保溫時間有沒有計算公式的
默認為電阻爐加熱,鹽浴爐時間要適當縮短
碳素鋼 t=1~1.2D(min)
合金鋼 t=1.2~1.5D(min)
t為保溫時間(內分鍾),D為工件容的有效厚度,這只是對於單件或小批量的,實際中根據裝爐量不同還要乘以裝爐系數。
回火沒有確定的公式,一般保證回火完全的情況下時間長點好,大概按照淬火加熱時間的3~5倍。
淬火保溫時間是指加熱爐達到設定溫度後工件在爐中需停留的時間,它取決於工件的尺寸並加一個固定的時間,它取決於工件的尺寸是因為當爐溫達到設定溫度時工件並未達到其需要溫度,工件的升溫取決於工件的表面積和體積及材料的比熱,固定時間取決於碳及其它合金元素熔入的時間,它們共同構成淬火保溫時間。