⑴ 什么是淬火
淬火
钢的淬火是将钢加热到临界温度(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上某一温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
淬火能使钢强化的根本原因是相变,即奥氏体组织通过相变而成为马氏体组织(或贝氏体组织)。
钢淬火工艺最早的应用见于河北易县燕下都遗址出土的战国时代的钢制兵器。
淬火工艺最早的史料记载见于《汉书.王褒传》中的“清水焠其峰”。
“淬火”在专业文献上,人们写的是“淬火”,而读起来又称“蘸火”。“蘸火”已成为专业口头交流的习用词,但文献中又看不到它的存在。也就是说,淬火是标准词,人们不读它,“蘸火”是常用词,人们却不写它,这是我国文字中不多见的现象。
淬火是“蘸火”的正词,淬火的古词为蔯火,本义是灭火,引申义是“将高温的物体急速冷却的工艺”。“蘸火”是冷僻词,属于现代词,是文字改革后出现的产物,“蘸”字本义与淬火无关。“蘸火”本词为“湛火”,“湛”字读音同“蘸”,而其字形又与水、火有关,符合“水与火合为蔯”之意,字义与“淬火”相通。“湛火”为本词,“蘸火”则为假借词。
淬火
quenching
将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性,因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齿轮、轧辊、渗碳零件等)。通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度,并可获得这些性能之间的配合(综合机械性能)以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能,如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时,原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却,奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比,马氏体硬度最高。钢淬火的目的就是为了使它的组织全部或大部转变为马氏体,获得高硬度,然后在适当温度下回火,使工件具有预期的性能。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力,当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。根据冷却方法,淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。
淬火效果的重要因素,淬火工件硬度要求和检测方法:
淬火工件的硬度影响了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度计,测试HRC硬度。淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测试HRA的硬度。厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒,可改用表面洛氏硬度计,测试HRN硬度。
⑵ 淬火的保温时间公式回火的保温时间公式
淬火保温时间t=αkD
其中α为加热系数(可查表)
k为工件装炉系数
D为工件有效厚度回
具体计算要按实际情答况来定
回火保温时间t=aD+b (经验公式)
a为加热系数(根据炉型而定)
D为工件有效厚度
b为附加时间一般为10-20min
⑶ 淬火的保温时间公式和回火的保温时间公式分别是什么
淬火保温时间t=αkD
其中α为加热系数(可查表)
k为工件装炉系数
D为工件有效厚度
具体计算要按内实际情况来定
回火保容温时间t=aD+b (经验公式)
a为加热系数(根据炉型而定)
D为工件有效厚度
b为附加时间一般为10-20min
⑷ 20钢在炉内加热950℃保温4min然后盐水淬火,问它处理前后的组织状态
淬火前在室温时主要是铁素体和珠光体(淬火前的正火或退火则是为了使渗碳体融入到奥氏体里淬火后得到马氏体)但是你说的淬火是950℃超过了Accm线所以全部转换成了奥氏体组织。马氏体是片状的
⑸ 淬火件保温目的是什么
举个例子
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上某一温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
退火 :将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却,有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化,改善塑性和韧性,使化学成分均匀化,去除残余应力,或得到预期的物理性能。退火工艺随目的之不同而有多种,如重结晶退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火,以及稳定化退火、磁场退火等等。
回火又称配火。将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度,保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理。或将淬火后的合金工件加热到适当温度,保温若干时间,然后缓慢或快速冷却。目的:一般用以减低或消除淬火钢件中的内应力,或降低其硬度和强度,以提高其延性或韧性。根据不同的要求可采用低温回火、中温回火或高温回火。通常随着回火温度的升高,硬度和强度降低,延性或韧性逐渐增高。
⑹ 四把火(淬火,回火,正火,退火)的保温时间如何确定
1.淬火保温时间的确定:
热处理的加热时间分为升温时间和保温时间两个部分,工件的保温时间选择原则是奥氏体化转变充分,又不使晶粒粗大,常用经验公式计算。计算经验公式:
t=α×D×K
t—淬火加热保温时间,min/mm;
D—工件有效厚度,mm,这里以圆柱体作为依据,工件的有效厚度等于工件的直径;
α—加热系数,加热系数的运用前提:①指机械零件用的调质钢、高速钢和铸铁,加热炉型仅仅只有箱式炉、井式炉和盐浴炉;②这个加热公式对于≤3~5mm或>100mm的工件的加热适用性有影响;③对装炉总量没有考虑;
K—装炉系数
工件装炉时由于放置方法或排列不同,单件工件的受热条件不同,在使用经验公式时,增加了装炉系数来修正按单件有效厚度计算加热时间。
2.2 试回火。生产批量大时,应先用少量工件试回火,经检验合格后,再按原工艺成批回火。在井式炉和硝盐炉回火时也可以在出炉前15~30min取出一件检测硬度,并以此来确定是否需延长保温时间,即利用时间长短来保证回火后的硬度
回火炉回火保温时间确定
1 成批工件在井式回火炉中回火保温时间应大于2h,低温回火保温时间应大于3h,电烘箱低温回火保温时间应大于4h ,装炉量大时,时间要延长1倍左右
2 硝盐炉回火保温时间应大于45min
3 快速回火时间的确定应根据工艺试验定
4 回火炉油炉回火时间大于1.5h
⑺ 淬火保温时间有没有计算公式
默认为电阻炉加热,盐浴炉时间要适当缩短
碳素钢 t=1~1.2D(min)
合金钢 t=1.2~1.5D(min)
t为保温时间(分钟),D为工版件的有效厚度,这权只是对于单件或小批量的,实际中根据装炉量不同还要乘以装炉系数。
回火没有确定的公式,一般保证回火完全的情况下时间长点好,大概按照淬火加热时间的3~5倍。
淬火保温时间是指加热炉达到设定温度后工件在炉中需停留的时间,它取决于工件的尺寸并加一个固定的时间,它取决于工件的尺寸是因为当炉温达到设定温度时工件并未达到其需要温度,工件的升温取决于工件的表面积和体积及材料的比热,固定时间取决于碳及其它合金元素熔入的时间,它们共同构成淬火保温时间。
⑻ 热处理后为什么要保温
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断。加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。
金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度 ,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。
整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
淬火是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆。为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。
“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺 。为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。
把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理;在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。
表面热处理是只加热工件表层,以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的工件上给予较大的热能,使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后,有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。
热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说,它可以保证和提高工件的各种性能 ,如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态,以利于进行各种冷、热加工
⑼ 常用钢材的热处理保温时间,怎么算
热处理的加热抄时间(包括升温与保温时间)与钢的成分、原始组织、工件的尺寸与形状、使用的加热设备与装炉方式及热处理方法等许多因素有关。因此,要确切计算加热时间是比较复杂的。在实验室中,热处理加热时间(包括加热、保温时间)通常按工件有效厚度,用下列经验公式计算加热时间:
T =αD
式中:T——加热时间(min);
α——加热系数(min/mm);
D——工件有效厚度(mm)。
当碳钢工件D≤50 mm,在800~960℃箱式电阻炉中加热时,α=1~1.2(min/mm)。回火的保温时间要保证工件热透并使组织充分转变。实验时组织转变时间可取0.5h。
⑽ 淬火保温时间有没有计算公式的
默认为电阻炉加热,盐浴炉时间要适当缩短
碳素钢 t=1~1.2D(min)
合金钢 t=1.2~1.5D(min)
t为保温时间(内分钟),D为工件容的有效厚度,这只是对于单件或小批量的,实际中根据装炉量不同还要乘以装炉系数。
回火没有确定的公式,一般保证回火完全的情况下时间长点好,大概按照淬火加热时间的3~5倍。
淬火保温时间是指加热炉达到设定温度后工件在炉中需停留的时间,它取决于工件的尺寸并加一个固定的时间,它取决于工件的尺寸是因为当炉温达到设定温度时工件并未达到其需要温度,工件的升温取决于工件的表面积和体积及材料的比热,固定时间取决于碳及其它合金元素熔入的时间,它们共同构成淬火保温时间。