不同淬火介质对零件表面处理的影响
淬火、渗氮、镀铬
1、材料能否淬火与含碳量有关，含碳量高的可以直接淬火，含碳量低的需要进行渗碳处理以提高需淬火层的含碳量才可以进行淬火处理。
注意：淬火只可以进行一次！！因为淬火后材料组织结构会发生变化，形成稳定的结构。
再遇到高温会使材料的内应力导致材料碎裂。
2、渗氮主要用于粉末冶金或是轴承钢等特殊材料的表面处理，以增加材料的表面硬度，但硬度比不上淬火的硬度。
然而由于氮的元素稳定性，所以对于材料的表面要求高而硬度要求一般的情况下通常采用渗氮处理。
3、镀铬用于一般的材料表面处理，用途为防锈和增加美观。
4、35、45材料由于含碳量已经足够了不需要进行渗碳处理，可以直接进行淬火处理。
35材料的淬火温度最高可以到50HRC左右，45材料可以到55HRC 以上。
相同材料淬火的硬度主要决定于淬火后回火的时间和回火温度。
回火时间越短，回火温度越低，淬火后的硬度越高。
但淬火的硬度越高材料越脆，韧性越低。
所以硬度的选择是足够就好。
如果需要高硬度可以采用65、70材料这些含碳量高的材料或是采用含Cr的材料，如40Cr、20CrMnTi等1、淬火多数针对整体材料；2、整体淬火后仍然可能中心最里面材料组织结构不好，比如硬脆等，因此采用低碳钢表面渗碳渗氮；3、渗碳渗氮除了增加材料的表面硬度外，耐磨性提高很多；4、镀铬有亮铬和硬铬2种，除了防锈和增加美观外，可以用来修补材料的磨损等。
补充一点，镀铬有两种的，一种是装饰铬，一种是硬铬，这种12楼的已经说了，其实镀硬铬是比较好的一种增加表面硬度的方法，但是它的优缺点很多，所以好多情况下都没采用。
优点：一、表面光洁度好；二、不会生锈，一点锈斑都不会有；三、镀的过程中原零件变形小；四、如果零件尺寸不到位，可以通过加几丝铬来达到尺寸（如12楼所说的修补，当然了，这是优点，也是个缺点，所以要镀铬的零件都要放余量了）；五、表面比较美观。
缺点：一、价格高，不光镀的费用高，而且镀后还要再加工；二、不适合表面比较复杂的零件；三、厚度太薄，一般只有0.05-0.15mm左右；四、对零件表面的光洁度要求比较高。
热处理方法有哪些
热处理方法有哪些热处理方法有哪些？（上）热处理是指通过加热、保温、冷却等一系列工艺措施，改变材料或零件的组织结构、性能和形状的工艺过程。
热处理方法多种多样，下面将介绍一些常见的热处理方法。
1. 火焰淬火火焰淬火是利用火焰或火腿加热工件到淬火温度，然后通过气流或喷水等介质冷却，使工件表面形成一层淬火组织，具有较高的硬度和强度。
2. 淬火回火淬火回火是指在淬火后，对工件进行回火处理，改变其组织和性能以达到所需的力学性能。
该方法常用用于工具钢、弹簧钢等材料的热处理。
3. 渗碳渗碳是指将具有一定碳含量的低碳钢或铁件，置于含有碳、氧、氮等元素的介质中进行加热，使其表层渗入碳元素，从而提高其表面硬度和耐磨性能。
4. 固溶处理固溶处理是指将有机物质或合金材料加热，使其中的固溶体发生不完全固态反应，使其达到特定的化学成分和组织状态，从而达到提高材料性能的目的。
常用于不锈钢、合金钢等材料的热处理。
5. 淬火调质淬火调质是指先将工件快速加热到淬火温度，然后进行气体或水冷却，使其达到莫氏硬度要求，然后回火，调整其硬度、强度和韧度等性能。
该方法常用于合金钢、冷拔钢丝等材料的热处理。
6. 磷化磷化是利用化学反应原理，将所需的基体材料表面，通过化学作用，在表面一层上生成有机物磷化层，以提高其表面硬度、耐蚀性能。
以上就是一些常见的热处理方法，它们可以提高工件的硬度、强度、耐磨性、耐腐蚀能力等物理和化学性能。
同时，热处理也是材料加工中不可缺少的一种重要工艺。
热处理方法有哪些？（下）热处理是冶金学的重要分支，在现代工业生产中起着举足轻重的作用。
相信大家对热处理方法有一定了解了，接下来将进一步介绍其他热处理方法。
7. 焊后热处理焊后热处理是指在焊接过程完成后，通过加热、保温和冷却等工艺措施，使其焊接部位的材料复原其原有的组织和性能，同时消除焊接时产生的焊接应力问题。
8. 焙烧焙烧是指通过加热材料，使其表面或内部氧化或还原，从而改变其化学性质和物理性能的过程。
淬火冷却处理对材料耐腐蚀性的影响
淬火冷却处理对材料耐腐蚀性的影响淬火冷却处理对材料耐腐蚀性的影响淬火冷却是一种常用的金属加工方法，通过将金属材料迅速冷却，可以提高其硬度和强度。
然而，淬火冷却处理对材料的耐腐蚀性也会产生一定的影响。
下面将逐步探讨淬火冷却处理对材料耐腐蚀性的影响。
首先，淬火冷却处理会改变材料的晶体结构。
在淬火过程中，金属材料会经历快速冷却，造成材料的晶体结构发生变化。
通常情况下，材料的晶体结构会变得更加紧密，晶粒尺寸也会变小。
这种新的晶体结构可以提高材料的硬度和强度，但同时也会使材料的耐腐蚀性下降。
其次，淬火冷却处理会引入应力和变形。
快速冷却过程中，金属材料会发生应力和变形。
由于冷却速度快，材料表面和内部的温度变化不均匀，导致表面和内部产生不同的收缩程度。
这种不均匀的收缩会引起内部应力的积累，从而使材料产生变形和裂纹。
这些应力和变形也会对材料的耐腐蚀性造成影响。
另外，淬火冷却处理还会对材料表面形成一层氧化物。
在快速冷却过程中，材料表面会与周围的氧气接触，形成一层氧化物。
这层氧化物可以起到一定的保护作用，阻止进一步的氧化反应，从而提高材料的耐腐蚀性。
然而，如果淬火过程中的冷却介质中含有污染物或有腐蚀性，这些污染物或腐蚀物质可能会附着在材料表面，破坏氧化层的保护作用，导致材料的耐腐蚀性下降。
最后，淬火冷却处理的温度和冷却速度也会影响材料的耐腐蚀性。
通常情况下，淬火温度越高，冷却速度越快，材料的硬度和强度也会越高。
然而，过高的淬火温度和过快的冷却速度可能会导致材料的内部应力和变形增加，从而降低材料的耐腐蚀性。
综上所述，淬火冷却处理对材料的耐腐蚀性会产生一定的影响。
改变材料的晶体结构、引入应力和变形、形成氧化物层以及温度和冷却速度的选择都会对材料的耐腐蚀性造成影响。
因此，在进行淬火冷却处理时，需要综合考虑材料的硬度、强度和耐腐蚀性之间的平衡，选择适当的处理参数和冷却介质，以确保材料既具备足够的硬度和强度，又能够具备较好的耐腐蚀性。
45钢在不同浓度碱溶液淬火介质冷却后组织性能的变化
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生 产 后 ，材 料 时 常 会 出现 塑 性 和 韧 性 较 低 、硬
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常用表面处理工艺及热处理工艺
正火：又称常化，是将工件加热至Ac3或Acm以上40~60℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
运用范围：①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。
②用于中碳钢，可代替调质处理作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。
③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。
④用于铸钢件，可以细化铸态组织，改善切削加工性能。
⑤用于大型锻件，可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。
⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。
目的：使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力，降低材料的硬度。
退火：将金属构件加热到高于或低于临界点，保持一定时间，随后缓慢冷却，从而获得接近平衡状态的组织与性能的金属热处理工艺。
目的：降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
退火工艺随目的之不同而有多种，如等温退火、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。
注: 正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。
故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。
大部分中、低碳钢的坯料一般都采用正火热处理。
一般合金钢坯料常采用退火，若用正火，由于冷却速度较快，使其正火后硬度较高，不利于切削加工。
淬火：将钢件加热到临界温度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1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。
35crmo淬透深度
35crmo淬透深度35CrMo是一种常用的合金结构钢，具有较高的强度、韧性和耐磨性，被广泛应用于制造各种机械零件和工程结构。
淬透深度是35CrMo热处理后的一个重要性能指标，它直接关系到材料的强度和硬度。
下面将详细介绍35CrMo的淬透深度以及影响淬透深度的因素，并从材料选择、加工工艺等方面提出相关建议。
一、35CrMo淬透深度的概念及影响因素淬透深度是指材料在淬火过程中达到所需硬度的有效深度。
对于35CrMo这种合金结构钢，其淬透深度主要受以下几个因素的影响：1.材料的成分和组织结构：35CrMo的合金成分中含有Cr和Mo等元素，这些元素能够提高钢材的强度和硬度。
同时，合理的热处理能够控制成分的均匀性和组织的细化程度，从而增加淬透深度。
2.淬火介质的选择：35CrMo一般选择油淬或水淬进行淬火处理。
不同淬火介质的传热方式和速度不同，会对淬透深度产生影响。
油淬具有较低的冷却速度，能够使材料表面保持一定的温度梯度，有利于淬透深度的增加；而水淬则具有较高的冷却速度，能够快速冷却材料，但容易引起裂纹和变形。
3.淬火工艺参数：淬火工艺参数包括淬火温度、保温时间和冷却速度等。
合理选择淬火温度和保温时间，能够使材料的组织结构发生相变，形成均匀的马氏体组织，从而增加淬透深度。
同时，控制冷却速度，避免过快或过慢的冷却，也是提高淬透深度的关键。
二、提高35CrMo淬透深度的建议为了提高35CrMo的淬透深度，可以从以下几个方面进行优化：1.材料的选择：选择质量好、成分均匀、精细化处理的35CrMo合金钢，从根本上保证材料的淬透深度。
2.热处理工艺的优化：合理选择淬火介质，根据具体要求和材料的特性进行调整。
在淬火工艺参数的选择上，需要根据具体情况合理确定淬火温度和保温时间，控制冷却速度。
3.加工工艺的改进：在加工过程中，采用适当的切削参数和刀具选择，控制切削速度和进给量，避免过度热处理对材料淬透深度的影响。
4.表面处理的应用：合理采用表面处理技术，如表面喷丸、渗碳等，能够增加材料的表面硬度和耐磨性，提高整体淬透深度。
淬火方式对M42高速钢组织和性能的影响
淬火方式对M42高速钢组织和性能的影响马凯;杨伏良;黄珂;郭磊;刘鹏【摘要】采用不同淬火方式(沙冷，雾冷，油冷，水冷)处理M42高速钢，通过SEM、AFM、XRD及维氏硬度仪研究不同冷却速率(1~35℃/s)对该合金微观组织与硬度的影响。
结果表明，随淬火冷却速率增大：冷却过程中碳化物析出减少，淬火态残余奥氏体量增加；回火马氏体尺寸从150~200 nm减少到30~60 nm，马氏体晶界上二次碳化物析出量增多且尺寸减小；淬火态合金硬度从835 HV降低至788 HV，回火时二次硬化效果更加明显，回火态合金硬度从945 HV升高至1002 HV，红硬性硬度从856 HV升高至924 HV。
%M42 high speed steel was quenched by medium of sand, fog, oil and water. By means of SEM、AFM、XRD and Vickers hardness tester ,the effect of quenching rate on the microstructure and hardness of PM M42 high speed steel was studied. The results show that, with increasing the cooling rate, the content of carbide precipitation during the quenching process decreases, while the content of retained austenite increases. Dimension of tempered martensite reduces from 150~200 nm to 30~60 nm, and the quantum of secondary carbide precipitation on the grain boundary of martensite increases while the size decreases. Hardness of quenched alloy reduces from 835 HV to 788 HV, and the secondary hardening effect is more obvious during the tempering treatment, meanwhile, hardness of tempered alloy increases from 945 HV to 1 002 HV, red hardness increases from 856 HV to 924 HV.【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】7页(P241-247)【关键词】高速钢;冷却方式;二次硬化;红硬性【作者】马凯;杨伏良;黄珂;郭磊;刘鹏【作者单位】中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083; 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TG142.45高速钢含有大量W、Mo、Cr、V等合金元素，是具有二次硬化特征的耐热、耐磨工具钢，已在切削工具、冷热模具以及其他耐热、耐磨的各种工具和结构零件中广泛使用。
20crmnti齿轮的热处理工艺
20crmnti齿轮的热处理工艺20CrMnTi齿轮是一种常用的机械零件，其热处理工艺对于提高齿轮的硬度和耐磨性至关重要。
本文将介绍20CrMnTi齿轮的热处理工艺，包括淬火、回火和表面处理等步骤，以及其对齿轮性能的影响。
一、淬火工艺淬火是提高齿轮硬度和强度的关键步骤。
20CrMnTi齿轮的淬火温度一般为850℃-880℃，保持时间根据齿轮的尺寸和厚度而定，一般为10-30分钟。
淬火介质一般选择水或油冷却，水冷却速度较快，可获得较高的硬度，但容易产生变形和裂纹，油冷却速度较慢，可减少变形和裂纹的产生。
二、回火工艺淬火后的20CrMnTi齿轮会存在较高的脆性，需要进行回火处理来提高其韧性和抗疲劳性能。
回火温度一般选择在150℃-250℃之间，保持时间根据需要进行调整，一般为1-2小时。
回火后的齿轮硬度会降低，但韧性和强度会提高，从而提高了齿轮的耐久性和可靠性。
三、表面处理表面处理是为了提高20CrMnTi齿轮的耐磨性和抗腐蚀性。
常用的表面处理方法包括渗碳和氮化处理。
渗碳是通过加热齿轮在含有碳源的介质中进行渗透，使其表面碳含量增加，从而提高硬度和耐磨性。
氮化处理是将齿轮暴露在含有氮气的高温环境中，使其表面形成氮化层，从而提高硬度和耐磨性。
这些表面处理方法可以根据具体需求选择，以提高齿轮的使用寿命和可靠性。
总结：20CrMnTi齿轮的热处理工艺对其性能的提升起到了至关重要的作用。
淬火工艺可以提高齿轮的硬度和强度，回火工艺可以提高齿轮的韧性和抗疲劳性能，表面处理可以提高齿轮的耐磨性和抗腐蚀性。
通过合理选择和控制这些热处理工艺，可以使20CrMnTi齿轮具备更好的使用性能，延长其使用寿命。
在实际应用中，还应根据具体情况进行工艺参数的调整和优化，以满足不同工况下的要求。
通过不断改进和完善热处理工艺，可以提高20CrMnTi齿轮的质量和可靠性，为机械设备的正常运行提供有力支持。
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不同淬火介质对零件表面处理的影响
摘要:淬火介质是热处理工艺中不可或缺的技术因素。
不同的淬火介质在使用的过程中因其不同的物理和化学特性,会导致零件各种性能的改变,主要影响零件的金相组织改变、表面的开裂和变形等。
在淬火介质的选用过程中,应当从介质特性和零件特性两方面共同考量,以保证零件表面淬火后的完整和硬度要求。
关键词:淬火介质介质特性淬火介质实验
一、常用淬火介质的分类和选用要求
1、淬火介质的分类
经过长期的研制和实践,很多种材料别利用成为了淬火介质。
目前金属热处理行业使用的主要淬火介质有以下几类:1)水;2)盐水;3)熔盐;4)植物油;5)矿物油:其中有掺和油、快速油、超速油、热油、光亮油等等。
这些淬火介质有着不同的物理和化学特性,在使用中应根据不同的材料而选定。
2、淬火介质的选用要求
1)对淬火介质最重要的要求是淬火能力和冷却能力,淬火介质的冷却能力是保证零件可以按照大于临界淬火冷却速度来实现冷却,在零件的尺寸一定的时候,冷却的速度越快,就可能获得更大的淬硬深度。
但是如果冷却速度够快就会导致零件的截面温差,这就导致了组织应力的增大,这样就导致了零件的表面开裂。
所以淬火介质的选取条件是冷却速度应当适合不同的零件。
2)在淬火介质的选取时,应当要注意适用范围足够广泛,可以满足企业加工零件材质的基本要求,不需要进行频繁的更换介质类型。
而且要结合零件的尺寸来减小淬火的变形和开裂的倾向。
另外,要保证不变质、不腐蚀、不粘接零件。
二、主要的淬火介质特性
1、水
水是最常见的淬火介质,常用的温度是15-30度,根据需要也会使用50-80度的水。
水的特性是,在淬火的过程中介质与零件表面接触的一层由于水的沸点原因,总是加热到100度,产生蒸发,这时如果冷却的应力分布不均就会产生裂纹。
具体的特性是:1)在淬火的整个过程中温度的范围可以满足从800度-室温的冷却工艺。
2)淬火过程中在不同的温度区间冷却的效果是不均匀的,即在800-400度、400-100度、100-室温,这几个区间内冷却速度有着明显的差别。
3)水的冷却能力水温度的变化而剧烈改变这是水介质的一个主要的缺陷,所以在目前的使用过程中,一般都采用往水中加入少量化学制剂来改变水的冷却能力。
其中,降低蒸汽膜稳定性的无机盐可以使水的冷却疏导提高,提高蒸汽膜稳定性的物质主要是各种
有机的聚合物,以此降低水的冷却速度,不同的聚合物有不同的冷却特性,对此将在下面进行介绍。
2、水溶性淬火介质
从上面对水介质的介绍可以看出,水介质有着不可避免的缺陷,所以在对其淬火性质的改进方面一直在进行着改进,同时为了节约石油资源人们开始利用水基淬火介质来代替淬火油,这时水溶性淬火介质就进入了热处理工艺中。
其优点如下:1)生产和环保方面的优点,粘度低,淬火时带出量小,而且利用水的蒸发。
2)水溶性淬火介质,无毒没有淬火油烟、没有火灾隐患,及改善了工作的环境,也保证了工人的健康,比热性高,减少淬火时的介质升温,生产效率高。
3)在零件淬火之前不需要进行清理,简化了工序,设备简单,降低了加工成本,节约了资金。
4)技术层面,这样的淬火介质冷却速度是可以调整的,通过不同的水溶物来满足不同的零件、材料的要求,可以提供某些材料淬火后的机械性能;与淬火油相比对渗入的微量水分不敏感,冷速几乎不变。
这样的淬火介质在对零件的处理时,可以针对不同的零件调整冷却的速度,这样就避免了零件应力差异而导致的变形和开裂。
3、淬火油
淬火油的使用是利用其作为淬火介质主要看中的是淬火油的冷却性能比较平缓,可以在淬火降温的过程中实现零件内部的应力平衡,大大的减小了零件表面的开裂和变形。
其特征如下:
从淬火油的分子结构看,其分子质量高于水,沸点更高。
两者之间的沸点差在150-300度之间。
矿物油达到沸点的时候,还会有少量的矿物油分子发生分解,油的蒸汽膜阶段是在较高的温度下形成的,一般为450-750度,且形成的膜稳定性高,当温度降低到300-500度时,膜的稳定性开始下降,直到最后消失。
在矿油中淬火时蒸气膜的破裂机理与在水中淬火时一样。
同样,油的持续沸腾的温度范围比水窄。
例如,在N32专用机械油沸腾温度大约为750～500℃,而水可在750～100℃的温度范围内持续存在沸腾阶段。
零件在油中淬火冷却时,对流热交换在比较宽的温度范围内进行,在N32专用机械油中,对流热交换从大约350℃开始而持续到环境温度,而水中淬火是从低于100℃开始而持续到环境温度。
从实验的曲线可以看出,冷却速度最大差值出现在低温时,例如在200℃时,水的冷却速度相当于矿油冷却速度的28倍。
在高于350℃和低于100℃的较宽的温度范围内,水的冷却速度仍然比有的冷却速度快。
三、常用的淬火介质的试验
1、硬度试验
淬火是改变零件淬硬和改善金相组织的主要方式,所以在评定淬火介质作用的最主要的指标就是硬度。
实验的目的考察淬火介质的冷却能力和零件的淬硬性和淬透性。
所以在硬实验中通过对淬火硬度值来补充对淬火介质的淬火能力的评
定,以此考察淬火介质对零件表面的影响。
2、开裂和变形实验
淬火过程中最主要的问题就是零件表面开裂的问题,这一实验可以在淬火介质大量使用前,模拟淬火的实际工艺,以此来考察淬火试样在不同的温度和冷却条件下的开裂情况,并以此来评定淬火介质的实际性能。
变形实验和开裂实验相似,都是利用模拟实验来测试淬火介质导致变形的特定情况。
参考文献:
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