对自来水作为淬火介质的两大缺点的研究

从自来水淬火时工件容易淬裂、硬度不均且畸变大等现象，列出了自来水作为淬火介质的两大缺点：一是低温冷却速度太快，二是冷却特性对水温变化太敏感。分析了自来水第二大缺点引起淬火硬度不均和畸变的原因。通过与气态介质的对比，指出了液态淬火介质共同的两类缺点：一是任何确定的液态介质，其冷却速度的可调节范围都很有限，以致同一个车间必须配备普通淬火油、中速淬火油和高速淬火油，才能满足不同工件的需要；二是工件从蒸汽膜阶段到沸腾阶段期间，冷却速度突然增大，可能引起较大的淬火畸变。提供了克服液态淬火介质第二类缺点的七类技术方法。     

常用淬火冷却方式

<正>常用的淬火冷却方式主要有:①单介质淬火:工件只浸入一种冷却剂中,冷却到底。②延时淬火:工件在浸入冷却剂之前先在空气中降温以减少热应力。③双介质淬火:工件一般先浸入水中冷却,待冷到马氏体开始转变点附近,立即取出浸入油中缓冷,在水中的冷却时间一般按工件的有效厚度以3~5 mm/s的冷却速度进行计算。④分级淬火:工件先浸入低温熔盐中冷却,其停留时间一般等于总加热时间的1/3~1/2,最后取出在空气中冷却。⑤热浴淬火:工件只浸入150~180℃的硝盐或碱中冷却,停留时间等于总加热时间的,最后取出在空气中冷却等温淬火:工件浸入等温熔盐中进行冷却,熔盐温度和在熔盐中的停留时间由各     

冷却介质的冷却

淬火冷却是热处理车间的关键工序，对产品质量有决定性的影响，而冷却介质的温度是其主要影响因素之一。随着淬火件数量的增加，由工件传递到冷却介质中的热量增加，温度不断升高，因此冷却介质本身也有一个冷却问题。对于油类冷却介质，由于比热较低，当淬火件较多或淬火间隔时间较短时，其温度也会急剧升高，油烟或油蒸汽增多，介质消耗加快，对环境污染增加，达到燃点时易产生明火，有火灾危险。近几年来，水溶性淬火介质发展很快，它消除了油类介质的某些弊病，如果冷却特性控制得当，在许多领域内可取代油类介质。但是影响其冷却特性的…     

淬火冷却过程控制中的新认识与新技术

列举了行业内关于油与水性介质中淬火冷却方面的8种错误认识和错误做法.简单介绍了四阶段理论和蒸气膜内气体的流动规律及其对工件冷却快慢与冷却均匀性的影响.采用这些新知识开发出了10项可用于控制淬火冷却过程的新认识和新技术.它们是:1.交界线借用技术;2.超前扩展点的诱导技术;3.倒立气体堆;4.工件正放与斜放的不同冷却效果;5.阻止交界线扩展的隔离堤技术;6.表面冷却过程的5种图线表述方法;7.外形对称的工件得不到具有相似对称关系的淬火冷却效果;8.两种蒸气膜厚度测试方法和测试结果对比;9.淬火介质的冷却特性曲线不是探棒表面的冷却信息;10.应当向用户提供介质的冷却特性信息.     

淬火介质(二)

正淬火介质又称淬火剂,淬火介质有固态的(靠热传导)、液态的或气态的,主要是液态的。可分为无物态变化型和有物态变化型两大类:前者多半用于分级淬火和等温淬火,主要靠介质的传导和对流带走工件的热量,冷却能力决定于介质本身的热容,热导、流动性等物理性质,以及工件与介质间的温差。常用的有碱浴、硝盐浴和铅浴。后者按成份又可分为水基型和油基型;按冷却特性可分为非形成薄膜型,淬火过程中工件表面不产生沉积层,和形成薄膜型,淬火时在工件表面迅速形成一层覆膜,冷却     

淬火介质（二）

淬火介质又称淬火剂,淬火介质有固态的（靠热传导）、液态的或气态的,主要是液态的。可分为无物态变化型和有物态变化型两大类：前者多半用于分级淬火和等温淬火,主要靠介质的传导和对流带走工件的热量,冷却能力决定于介质本身的热容,热导、流动性等物理性质,以及工件与介质间的温差。常用的有碱浴、硝盐浴和铅浴。后者按成份又可分为水基型和油基型;     

淬火介质(九)

（6）淬火的原理 淬火的原理普遍认为：在水、油类淬火介质中冷却过程的冷却特性曲线上分为蒸气膜、沸腾和对流三个阶段,见下图。介质的沸点远比淬火工件温度低,赤热的工件进入淬火介质迅速使周围的淬火液汽化,并形成一层蒸汽膜包围工件,使工件与周围淬火液隔开。     

淬火的冷却技术

冷却是淬火工艺中最重要的工序之一，为使工件得到马氏体或（和）贝氏作组织，同时不开裂和变形尽量小，须有理想的冷却介质，热处理工作者根据淬火冷却机理，通过控制或改变冷却的方法，以达到近似的理想状态。本文从冷却介质、设备和操作方法等角度讨论淬火冷却技术。     

冷却性能的现场测试

淬火介质的生产厂家使用冷却曲线的方法测定淬火介质的冷却性能数据作为其出厂的标准，而绝大多数淬火介质使用厂家都难以用同样的方法验收和对淬火介质进行监测和维护。目前，要求所有使用厂家都安装冷却性能测试仪还有诸多不便之处。本文拟提出一种简易的现场测试方法。这种方法是以热处理炉的控温仪表作为测试冷却曲线数据的温度显示仪表。本文将以ＺＢＥ－４５００３“热处理油的冷却性能测定法”为例，讨论这种简易方法的可行性     

钢的淬火冷却与淬火介质的选用

采用水基单介质或马氏体等温分级淬火油淬火可使钢件获得优良的性能,并明显减小淬火畸变和开裂倾向。聚合物水溶性淬火剂应按照钢件的淬透性、工件质量、形状和工件的技术性能要求等作合理的选择。马氏体等温分级淬火油适用于中等和高淬透性合金钢件的淬火冷却,可用于开式槽、闭式槽或密封箱式炉中的淬火槽等场合。     

冷却工艺对40CrMoNbVTi钢组织和性能的影响

研究了冷却工艺对40CrMoNbVTi钢组织和性能的影响。结果表明,780 ℃淬火油冷、550 ℃回火后试样具有较高的抗拉强度和冲击吸收能量,分别为1250 MPa和78.63 J;20%聚乙二醇商用淬火液冷却后的抗拉强度为1140 MPa,冲击吸收能量为80.7 J;油冷及20%聚乙二醇淬火液冷却后组织为索氏体组织和少量的铁素体。860 ℃淬火雾冷/空冷+550 ℃回火后试样的抗拉强度分别为1010 MPa和945 MPa,冲击吸收能量分别为35.7 J及38.4 J,组织为回火索氏体或粒状贝氏体。780 ℃淬火油冷/商用淬火液冷却是较为合适的淬火冷却工艺。780 ℃淬火油冷/20%聚乙二醇淬火液冷却+550 ℃回火后冲击断裂机制为韧性断裂,860 ℃淬火雾冷/空冷550 ℃回火后冲击断裂机制为脆性断裂,增加淬火冷却速度可以改善冲击断口形貌。     

环保型淬火工艺对厚壁L80-13Cr钢管组织和性能的影响

对厚壁L80-13Cr无缝钢管进行1000 ℃保温150 min奥氏体化处理,分别采用风冷工艺、浸入水冷工艺和水雾冷却工艺进行冷却,然后在710 ℃下保温200 min进行回火。采用显微组织观察和力学性能测试等手段研究了3种淬火介质对厚壁L80-13Cr无缝钢管显微组织和力学性能的影响。结果表明:3种淬火介质的冷却性能由高到低分别是浸入水冷工艺、水雾冷却、风冷工艺;强度和冲击吸收能量都随着冷却速度的加快而提高,风冷工艺淬火的冲击吸收能量平均值为23.67 J,抗拉强度为764 MPa,水雾冷却工艺淬火的冲击吸收能量平均值为42.00 J,抗拉强度为787 MPa;浸入水冷工艺淬火的冲击吸收能量平均值为50.33 J,抗拉强度为800 MPa。但是浸入水冷工艺淬火容易有淬火裂纹,导致材料报废;雾化冷却工艺淬火,组织细小均匀,性能优异,是最合适的淬火冷却方式。     

Optimization of conductivity and strength in Cu-Ni-Si alloys by suppressing discontinuous precipitation

Cu-Ni-Si alloys with and without Ti were solution treated at 980 °C for 1 h and cooled by air cooling and water quenching, after which the specimens were aged at 500 °C. The two alloys showed different aging characteristics with different cooling rates during the aging process. The conductivity of all alloys increased during aging; for alloys that were water quenched, hardness increased at the early stage of aging and then drastically decreased. The air-cooled Cu-Ni-Si alloy without Ti also experienced an increase in hardness, which then decreased during aging, but the air-cooled Cu-Ni-Si alloy with Ti did not show a drastic decrease in hardness during prolonged aging. A combination of yield strength and conductivity of 820 MPa and 42% IACS, respectively, was achieved in the air-cooled Cu-Ni-Si-Ti alloy after solution treatment.     

薄壁大型腔凹模的等温淬火与电火花强化

薄壁大型腔凹模属于落料凹模，所冲压工件材料为冷轧20钢板。由于薄壁大型腔的形状特点，在激冷淬火时会出现翘曲变形，但如缓冷则硬度不足，使用时出现刃口磨损较快的问题。采用整体马氏体等温淬火，刃口部位电火花强化的方法，既减少了翘曲变形，又提高了刃口耐磨性，使凹模寿命明显提高。     

介质流量密度对铝合金喷射淬火界面热交换率的影响规律及机理

通过喷射淬火试验,研究了在高温铝合金表面进行水射流淬火、喷雾淬火和高速空气淬火的热交换过程,并对这3种在线淬火界面的热流密度 (q) 和传热系数 (h) 进行了反分析求解,重点探究了试样表面介质流量密度 (q_s) 对界面热交换率的影响规律及其机理。结果表明,随q_s增大,喷射淬火界面热交换率先增大后减小,即存在一个临界q_s,此时临界热流密度 (q_c) 取得最大值。当q_s小于其临界值时,喷射淬火界面热交换率随q_s增大而增大;当q_s大于临界值时,随q_s继续增大,喷射淬火界面热交换率反而减小。喷雾淬火的单位体积冷却介质最大吸热量 (Q_max) 最高,且淬火介质相同时,Q_max随q_s增大而减小。增大q_s对提高喷水淬火表面的热交换率效果最好。     

热处理对TB6合金铸锭偏析的影响

对热处理之后进行水冷与空冷的TB6合金铸锭进行了成分分析,对两种热处理所得结果进行分析,发现无论铸态还是空冷与水冷之后的试样,晶界偏析总比晶内严重,而且晶界处的成分分布很不均匀;Fe元素的偏析要比Al元素与V元素的偏析严重;空冷与水冷后的试样,各个元素分布较原始态的更加均匀,各测试点之间的差距减小;水冷之后的试样成分分布更理想,比空冷的效果好,水冷可以显著改善TB6合金铸锭偏析现象.     

Mg含量和冷速对Mg-Cu-Zn-Y非晶复合材料微观结构及腐蚀行为的影响

采用水冷铜模法和水淬法制备得到Mg65+x(Cu0.66Y0.34)30-xZn5(x=5,10,15)非晶及其复合材料。并通过XRD、SEM对材料结构进行表征,研究Mg含量和冷却速度对样品微观结构的影响。结果表明:由水冷铜模法得到的x=5样品为单一非晶,x=10和15样品是由非晶相与Mg固溶体相组成的非晶复合材料。而利用冷速较低的水淬法得到的样品为非晶复合材料,其主要由Mg,Mg2Cu,MgZnY和非晶相组成。通过研究合金在NaCl中性溶液中的腐蚀行为,发现随着Mg含量的增加,样品的耐腐蚀性能有所下降。并且对于同成分的合金,由冷速较快的水冷铜模法得到的样品耐蚀性相对较好。     

TB6钛合金等温锻后热处理工艺研究

采用等温锻压机对TB6钛合金方棒进行等温锻造,锻造完成后对锻件进行水淬和空冷2种不同方式的冷却,再对水淬的锻件进行时效处理,空冷的锻件进行固溶+时效处理。研究了等温锻后热处理工艺对TB6钛合金组织和力学性能的影响。结果表明,等温锻后水淬,α相尺寸较小,等温锻后空冷,α相尺寸较大;水淬后β基体上无感生α相,空冷后β基体上有感生α相形成;水淬+时效后析出的次生α相比空冷再经固溶+时效后析出的次生α相更加混乱。TB6钛合金经等温锻后水淬+时效处理,其强度和塑性与等温锻后空冷至室温再进行固溶+时效的水平相当,且平面应变断裂韧度更高。     

临界退火冷却方式对含铌中锰钢奥氏体稳定性和力学性能的影响

针对含铌中锰钢进行了不同退火温度(700、750和800 ℃)和不同冷却方式(空冷、水冷)下的临界退火试验。结果表明,随着临界退火温度的升高,强塑积和残留奥氏体含量呈现先升高再降低的趋势。在750 ℃临界退火水冷后,试验钢的力学性能最佳,屈服强度达到750 MPa,抗拉强度为1820 MPa,断后伸长率为13.9%。随着临界退火温度升高,试验钢中渗碳体逐渐溶解,基体中C和Mn含量增多,在保温过程中配分进入奥氏体的C和Mn含量增多,导致奥氏体更稳定,残留奥氏体含量增多。当临界退火温度进一步升高,保温时奥氏体含量的增多导致配分进入奥氏体的C和Mn浓度降低,导致奥氏体稳定性降低,在冷却过程中形成大量马氏体。马氏体的增多和大尺寸团簇状(Nb,Mo)C的析出导致800 ℃临界退火后试验钢的高强度和低塑性。在相同临界退火温度下,水冷和空冷后试验钢的相组成相同。在800 ℃临界退火时,两种冷却方式对残留奥氏体含量和力学性能引起的差异最为明显,这与空冷过程中C和Mn向奥氏体配分更充分有关。     

热处理工艺对18Cr2Ni4WA钢渗碳件组织和性能的影响

本文研究了渗碳后热处理工艺对18Cr2Ni4WA渗碳钢组织和性能的影响。结果表明:渗碳后油冷并于Ac_1～Ac_3之间淬火,试件心部得到细小的针状F+M复合组织;渗碳后炉冷并于Ac_1～Ac_3之间淬火,心部得到细小的颗粒状F+M复合组织。当淬火温度高于Ac_3时,渗碳后油冷或炉冷试件心部和表层均为粗大的M+A_R。渗碳后油冷再淬火的整体冲击韧性高于渗碳后炉冷再淬火者,特别是在接近Ac_1再淬火时差别更大。随淬火温度降低,炉冷者的整体冲击韧性随之下降;而油冷者变化不明显,并且比渗碳后二次淬火者稍高。试件渗碳后无论经油冷还是炉冷,心部硬度均随淬火温度的降低而下降,而表层硬度先增后降。建议此钢的渗碳热处理工艺采用渗碳后快冷+较低温度下的加热淬火,这样可在保证表层具有高硬度的前提下心部具有较高的韧性,以满足零件服役条件对性能的要求。