碳钢淬火后用什么冷却方式

❶ 碳钢的热处理

一、 实验目的
1. 了解碳钢的基本热处理工艺方法
2. 研究冷却条件与钢性能的关系
3. 分析淬火和回火温度对钢性能的影响
二、 实验设备和试件
1. 实验设备：SX-10M-2.5型箱试电阻炉
2. 试件：45钢、30钢及T8钢试件各一件
3. 45钢淬火后的试件三件
三、 实验原理
热处理是一种重要的金属加工工艺方法，目的是提高钢的性能(使用性能和工艺性能)。钢的热处理的工艺特点是，将钢加热到一定的温度，保温一定的时间，然后以一定的冷却速度进行冷却。通过该工艺过程使钢的性能发生改变。
四、实验内容和步骤
(一) 钢的淬火热处理
淬火热处理就是把碳钢加热到AC3或者AC1以上30-50°C，保温后放到不同的冷却介质中进行快速冷却(冷却速度大于临界冷却速度)，以得到马氏体组织(M)。淬火后的组织为马氏体和残余奥氏体。
1. 淬火温度的确定
根据材料的不同，在表1中查得其临界温度AC3或者AC1，然后加上40°C，就可以得到其加热温度。
亚共析钢(45钢，30钢)：
加热温度=AC3 + 40°C
过共析钢(T10钢)：
加热温度=AC1 + 40°C
所以最终30钢的加热温度= °C + 40°C=
45钢的加热温度= °C + 40°C=
45钢的加热温度= °C + 40°C=
2. 保温时间的确定
零件随炉子加热达到所需的加热温度以后，还要进行一段时间的保温，以保证整个零件均匀充分地达到所需要的温度。显然保温时间跟工件的大小和形状有关系。
通过测量零件的尺寸，然后查表2，计算试件的保温时间。
零件的尺寸为直径二十毫米的圆柱形零件，所以30钢、45钢、T10钢的保温时间分别为：
3. 冷却介质的选择
冷却是淬火的关键工序。它直接影响淬火后的钢的性能。淬火的冷却速度要大于临界冷却速度，以获得过冷马氏体组织。同时在冷却过程中还要控制结晶过程中内应力的产生，防止变形和开裂的发生。
为了保证淬火效果，应选择合适的冷却介质和冷却方法。本实验中我们选择室温下的水作为冷却介质。
4. 工件放入炉中，设定电炉温度控制器的加热控制温度，开始加热。
5. 电炉达到设定温度后，开始保温的计时。
6. 工件出炉，快速放入水中冷却。
(二) 钢的回火热处理
钢在淬火后得到的马氏体组织硬而脆，且工件内部有很大的内应力。回火的目的是消除内应力，适当降低硬度，改善加工性能。根据不同的工艺要求，回火分为高温回火，中温回火和低温回火三种工艺方法，其温度的选择及组织性能的变化见表3。
回火的冷却方式为空冷，即工件出炉后放在室温下慢慢冷却。
1. 工件放入炉中，设定电炉温度控制器的加热控制温度，开始加热；
2.电炉达到设定温度后，开始保温的计时，保温时间为30分钟；
3. 工件出炉，放在室温下慢慢冷却。

❷ 中碳钢怎么淬火，烧红了放油里还是放水里，有知道的朋友说下

1、碳钢淬火时，烧红了放油里或放水里冷却均可以，由于水的冷却速度比油快，容易产生较大专内应属力，如方便还是采用油冷却为好，这种方法叫单液淬火。也可先放在水里再迅速放进油里冷却，这种方法叫双液淬火，可减少一部分内应力。
2、在没有专用设备进行简易淬火时，最容易产生的缺陷为淬火后钢的硬度太硬，容易开裂或断掉。正确的方法应是淬火后紧接着进行回火。
3、简易回火方法：将工件烧红后迅速放入水中（淬火），再迅速提出水中，一秒后再重新放入水中。因为在初次提出水中时，钢的内部还未彻底冷却，靠其余热对工件进行重新加热，再次放入水中进行简易回火。

❸ 为什么一般碳钢回火冷却方式不限

碳钢复回火方式的不同，是由制于碳钢所含碳量的不同、使用目的不同，而采用不同的回火方式；一般的来说，碳素工具钢、低合金钢制作的工具、模具、渗碳或者表面淬火零件，采用的是低温回火，其目的是在保持高硬度的情况下降低钢的淬火应力和脆性；一般的弹性元件为了得到高的弹性和屈服极限，和较好的韧性，采用的是中温回火；高温回火的零件可以得到优良的综合力学性能，多用于结构零件淬火后的回火，如连杆、螺栓、齿轮、轴。淬火后的高温回火称为调质。

❹ 5.常见淬火的冷却介质有哪些冷却速度如何排列

热处理工艺中淬火的常用方法有十种，分别是单介质（水、油、空气）淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火、低于Ms点的马氏体分级淬火法、贝氏体等温淬火法、复合淬火法、预冷等温淬火法、延迟冷却淬火法、淬火自回火法、喷射淬火法等。

一、单介质（水、油、空气）淬火

单介质（水、油、空气）淬火：把已加热到淬火温度的工件淬入一种淬火介质，使其完全冷却。这种是最简单的淬火方法，常用于形状简单的碳钢和合金钢工件。淬火介质根据零件传热系数大小、淬透性、尺寸、形状等进行选择。

二、双介质淬火

双介质淬火：把加热到淬火温度的工件，先在冷却能力强的淬火介质中冷却至接近Ms点，然后转入慢冷的淬火介质中冷却至室温，以达到不同淬火冷却温度区间，并有比较理想的淬火冷却速度。用于形状复杂件或高碳钢、合金钢制作的大型工件，碳素工具钢也多采用此法。常用冷却介质有水-油、水-硝盐、水-空气、油-空气，一般用水作快冷淬火介质，用油或空气作慢冷淬火介质，较少采用空气。

三、马氏体分级淬火

马氏体分级淬火：钢材奥氏体化，随之浸入温度稍高或稍低于钢的上马氏点的液态介质(盐浴或碱浴)中，保持适当时间，待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷，过冷奥氏体缓慢转变成马氏体的淬火工艺。一般用于形状复杂和变形要求严的小型工件，高速钢和高合金钢工模具也常用此法淬火。

四、低于Ms点的马氏体分级淬火法

低于Ms点的马氏体分级淬火法：浴槽温度低于工件用钢的Ms而高于Mf时，工件在该浴槽中冷却较快，尺寸较大时仍可获得和分级淬火相同的结果。常用于尺寸较大的低淬透性钢工件。

五、贝氏体等温淬火法

贝氏体等温淬火法：将工件淬入该钢下贝氏体温度的浴槽中等温，使其发生下贝氏体转变，一般在浴槽中保温30~60min。贝氏体等温淬火工艺主要三个步骤：①奥氏体化处理；②奥氏体化后冷却处理；③贝氏体等温处理；常用于合金钢、高碳钢小尺寸零件及球墨铸铁件。

六、复合淬火法

复合淬火法：先将工件急冷至Ms以下得体积分数为10%~30%的马氏体，然后在下贝氏体区等温，使较大截面工件得到马氏体和贝氏体组织，常用于合金工具钢工件。

七、预冷等温淬火法

预冷等温淬火法：又称升温等温淬火，零件先在温度较低（大于Ms）浴槽中冷却，然后转入温度较高的浴槽中，使奥氏体进行等温转变。适用于淬透性较差的钢件或尺寸较大又必须进行等温淬火的工件。

八、延迟冷却淬火法

延迟冷却淬火法：零件先在空气、热水、盐浴中预冷到稍高于Ar3或Ar1温度，然后进行单介质淬火。常用于形状复杂各部位厚薄悬殊及要求变形小的零件。

九、淬火自回火法

淬火自回火法：将被处理工件全部加热，但在淬火时仅将需要淬硬的部分（常为工作部位）浸入淬火液冷却，待到未浸入部分火色消失的瞬间，立即取出在空气中冷却的淬火工艺。淬火自回火法利用心部未全部冷透的热量传到表面，使表面回火。常用于承受冲击的工具如錾子、冲子、锤子等。

十、喷射淬火法

喷射淬火法：向工件喷射水流的淬火方法，水流可大可小，根据所要求的淬火深度而定。喷射淬火法不会在工件表面形成蒸汽膜，这样就能够保证得到比昔通水中淬火更深的淬硬层。主要用于局部表面淬火。

❺ 6. 简答题正火、退火、淬火热处理的冷却方式有什么区别

这三种热处理冷却方式主要是冷速不同。正火采用空冷。退火一般采用炉内冷却到一定温度后再出炉空冷，也有在炉内等温后再缓冷的。而淬火一般采用快冷，当然，根据不同的材料可以选择不同的冷却方式，如水冷，盐水冷，气冷，油冷等等多种。

❻ 碳钢淬火的冷却速度是否越快越好,举例说明

冷却是淬火的关键工序，它直接影响到钢淬火后的组织和性能。冷却时应使冷却速版度大权于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织；在这个前提下又应尽量缓慢冷却，以减少钢中的内应力，防止变形和开裂。可使淬火工作在过冷奥氏体最不稳定的温度范围（650～550℃）进行快冷而在较低温度（300～100℃）时冷却速度则尽可能小些。
为了保证淬火效果,应选用合适的冷却方法（如双液淬火、分级淬火等).不同的冷却介质在不同的温度范围内的冷却速度有所差别。

❼ 碳素钢回火防止脱碳用什么冷却方式

回火过程中的氧化作用不是特别剧烈，而在淬火加热过程中才是脱碳最严重的。防止脱碳有多种方法。可以把工件埋在铸铁碎屑里加热，可以使用可控气氛炉或井式炉加热。脱碳严重的工件可以在盐浴炉中加热或者淬火或回火。

❽ 碳素钢淬火应选择什么作冷却介质

可以用水和油。
水

水是冷却能力较强的淬火介质。来源广、价格低、成分稳定不易变质。缺点是在C曲线的“鼻子”区（500～600℃左右），水处于蒸汽膜阶段，冷却不够快，会形成“软点”；而在马氏体转变温度区（300～100℃），水处于沸腾阶段，冷却太快，易使马氏体转变速度过快而产生很大的内应力，致使工件变形甚至开裂。当水温升高，水中含有较多气体或水中混入不溶杂质（如油、肥皂、泥浆等），均会显著降低其冷却能力。因此水适用于截面尺寸不大、形状简单的碳素钢工件的淬火冷却。
盐水和碱水
在水中加入适量的食盐和碱，使高温工件浸入该冷却介质后，在蒸汽膜阶段析出盐和碱的晶体并立即爆裂，将蒸汽膜破坏，工件表面的氧化皮也被炸碎，这样可以提高介质在高温区的冷却能力。其缺点是介质的腐蚀性大。一般情况下，盐水的浓度为10％，苛性钠水溶液的浓度为10％～15％。可用作碳钢及低合金结构钢工件的淬火介质，使用温度不应超过60℃，淬火后应及时清洗并进行防锈处理。
油
冷却介质一般采用矿物质油（矿物油）。如机油、变压器油和柴油等。机油一般采用10号、20号、30号机油，油的号越大，黏度越大，闪点越高，冷却能力越低，使用温度相应提高。
目前使用的新型淬火油主要有高速淬火油、光亮淬火油和真空淬火油三种。
高速淬火油是在高温区冷却速度得到提高的淬火油。获得高速淬火油的基本途径有两种，一种是选取不同类型和不同黏度的矿物油，以适当的配比相互混合，通过提高特性温度来提高高温区冷却能力；另一种是在普通淬火油中加入添加剂，在油中形成粉灰状浮游物。添加剂游磺酸的钡盐、钠盐、钙盐以及磷酸盐、硬脂酸盐等。生产实践表明，高速淬火油在过冷奥氏体不稳定区冷却速度明显高于普通淬火油，而在低温马氏体转变区冷速与普通淬火油相接近。这样既可得到较高的淬透性和淬硬性，又大大减少了变形，适用于形状复杂的合金钢工件的淬火。
光亮淬火油能使工件在淬火后保持光亮表面。在矿物油中加入不同性质的高分子添加物，可获得不同冷却速度的光亮淬火油。这些添加物的主要成分是光亮剂，其作用是将不溶解于油的老化产物悬浮起来，防止在工件上积聚和沉淀。另外，光亮淬火油添加剂中还含有抗氧化剂、表面活性剂和催冷剂等。
真空淬火油是用于真空热处理淬火的冷却介质。真空淬火油必须具备低的饱和蒸汽压，较高而稳定的冷却能力以及良好的光亮性和热稳定性，否则会影响真空热处理的效果。
2.加热温度 以钢的相变临界点为依据，加热时要形成细小、均匀奥氏体晶粒，淬火后获得细小马氏体组织。碳素钢的淬火加热温度范围如图1所示。由本图示出的淬火温度选择原则也适用于大多数合金钢，尤其低合金钢。亚共析钢加热温度为Ac3温度以上30～50℃。
3.金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

❾ 热处理淬火有哪几种冷却方式

水冷，油冷，空冷，水淬油冷，硝盐+空冷，碱浴+空冷，汞液冷，铅浴等

❿ 45#碳素结构钢热处理淬火用什么冷却介质防止开裂变形

45#钢按道理是很好淬火的材料，现在出现开裂现象，如果不是材料本身的问题的话，应该在淬火前，有一道正火的工序，以消除材料内部的应力。这样可以减小淬火时开裂的现象。