采用高频感应加热设备进行淬火热处理时,常用的淬火冷却方法

工件采用高频感应加热设备进行淬火冷却时,既要快速冷却以保证淬火工件获得马氏体组织,又要减少变形,防止裂纹产生。因此,冷却是关系到淬火质量高低的关键操作。在应用中,有很多种类的冷却方法,下面简单介绍一下它的分类。

    一、按冷冷却介质分:

    1水冷淬火,这是以水为冷却介质的淬火冷却,它主要用在对低、中碳钢及低碳、低合金钢工件的淬火冷却。

    2风冷淬火,以强迫流动的空气或压缩空气作为冷却介质的淬火。

    3盐水淬火,以盐类水溶液作为冷却介质的淬火,主要应用于对碳钢及低合金工具钢的淬火冷却。

    4油冷淬火,它是以油为冷却介质的淬火冷却。对大多数合金结构钢及合金工具钢件的冷却用油冷却。

    5空冷淬火,它是以空气作为冷却介质的淬火冷却。它主要用在对高速钢、马氏体不锈钢件上。

    二、按冷却方式分:

    1喷液淬火,用喷射液体流作为冷却介质的淬火,多用于对加工件进行表面淬火或局部淬火。对于某些大型模具,为防止棱角边缘淬火开裂可实行局部顶喷淬火,即首先将棱角预喷冷却后停止片刻,再靠内部传导热量将预喷部位迅速回火成索氏体,然后整体淬冷。

    2延迟淬火法(预冷淬火法),预冷的作用是减少淬火件各部分的温差,或在技术条件允许情况下,使其危险部位(棱角、薄缘、薄壁等)产生部分非马氏体组织,然后再整体淬火。采用这种工艺的技术要点是正确决定预冷时间。它主要适用于对截面变化大,或形状较复杂易淬裂的工件。

    3喷雾冷却淬火,工件在水和空气混合喷射的雾中冷却的淬火,大多用在中碳合金刚大型钢件上。轴类零件喷雾冷却的主要优点是:冷却速度可以调节,可满足不同钢种不同直径大锻件淬火冷却要求,也适应同一零件不同淬火部位对冷速的要求。

    4双介质淬火法,此法多用于碳素工具钢及大截面合金工具钢要求淬硬层较深的零件。碳素工具钢,一般以每3mm有效厚度在水中停留1s估算。形状复杂的工件工件以每4-5mm在水中停留1s估算,大截面合金工具钢可按每毫米有效厚度1.5-3s计算。与双介质淬火原理相同的淬火方法有水一空气、油一空气、油一水一油等淬火方法。其作用均希望在临界温度范围内冷却较快,而在马氏体点附近缓冷,以减小淬火应力引起的畸变及防止淬裂。

    5热浴淬火,工件在熔盐或熔融金属或高温油中的冷却淬火,可以减少中碳钢及合金钢的变形。

    6自冷淬火,工件局部或表层奥氏体化后,依靠向未加热区域传热而自动冷却的淬火方法。它适用于高能量密度加热的自冷淬火等。

    三、按加热冷却后组织的不同分:

    1马氏体分级淬火,分级淬火工艺的关键是分级盐浴的冷速要保证大于临界淬冷速度,并且使淬火零件保证获得足够的淬硬层深度。不同钢种在分级淬火时均有其相应的临界直径。分级淬火时对零件的临界直径比油淬、水淬都要小。因此,对大截面碳钢.低合金钢零件不适宜采用分级淬火。为了降低临界淬冷速度,淬火加热温度可比普通淬火提高一点。对于形状复杂,畸变控制严格的高合金工具钢,可以采用多次分级淬火。分级温度应当尽量选择在过冷奥氏体的怠定性较大的温度区域,以防止在分级中发生其他非马氏体转变。它主要应用在为减少淬火应力的高碳工具钢及合金工具钢的工具、模具上。

    2贝氏体等温淬火,由于下贝氏体转变的不完全性,空冷到室温后常出现相当数量的淬火马氏体与残留奥氏体。贝氏体等温淬火可在保证较高硬度的同时保持很高的韧性。

    等温淬火的加热温度与普通淬火相同,对于淬透性较差的碳钢及低合金钢可适当提高加热温度,对尺寸较大的零件也可适当提高加热温度。

    从上文的讲述中我们可以看出不同的工件所采用的淬火冷却方法是不同的,因此,选择适合自己工件的淬火冷却方法是至关重要的。