钢的淬火

把在加热、保温温度的钢件直接放入温度 稍高于Ms线的盐、碱熔液中保温一定时间，使工件 表面与心部温度均匀、一致，然后拿出空气冷却， 使之发生马变的淬火方法，见图6－26c。 ◆优点： 可大大减少热应力和组织应力，减少开裂，变形。 ◆应用：
只适于小尺寸工件。因盐碱浴冷却能力低。“热 容量小”。
㈣等温淬火：
㈡淬透性的测定：
利用末端淬火法，淬火后打硬度来标定工 件的淬透性。
⒈ 末端淬火法：
①将钢试样加热、保温奥r化后，置于末端装
置上淬火。见图6－30。
②从末端开始，每隔一定间距测打硬度值（模
拟大型工件由表及心部的硬度变化），得硬
度分布曲线→淬透性曲线。
③钢的淬透性用下示符号表示： 其中：
J
HRC d
⒊淬火介质
常用淬火介质为：水、油，其冷却特性如下： ◆① 水
钢温度
钢温度
550～650℃
200～300℃
水温
18℃， 26℃， 50℃， 74℃ 18～50℃ 74℃
冷却速度 600℃／S，500℃／S，100℃／S，30℃／S， 270℃／S， 200℃／S，
水在650～400℃的温度区间内冷速很大，对C曲线鼻尖靠左
④影响淬透性的因素： 钢的淬透性主要取决于其临界冷却速
度Vk。Vk→受C曲线形状位置（含碳量、 合金元素含量）决定。见图6－28a。 ◆含碳量定→钢种定→Vk定→淬透性就确定。 例如： “亚”－随C％↑鼻尖右移，Vk变小（慢），
淬透性趋好↑； “共”－鼻尖最右。 “过”－随C％↑鼻尖左移，Vk变大（快），
（过冷奥r不稳定）的碳钢有利。
◆② 油 一般全用矿物油，如机油、柴油、变压器油等。
钢温 650℃～550℃
300～200 ℃
冷却速度 100°～170℃／S 17～30℃／S，
油冷，对碳钢鼻尖处冷却速度不够。对于钢在
300～200℃的区间内的冷却有利，可减少工件变
形、开裂。对C曲线鼻尖靠右的合金钢有利。
二、淬火方法：（整体淬火的方法）
㈠ 单液淬火： 钢加热奥r化后，在同一种介质中（水或油）
冷却到室温的淬火方式，见图6－26a。 例如：碳钢的水淬，合金钢的油淬。
此种方法适用于： 小尺寸、形状简单的零件。其优点是操作简
单对操作者技术要求低，易实现机械化。 注意：
淬火时零件表面与心部冷却速度的差异。
HRC表示该处硬度，J表示末端淬透性，
d至末端距离。
⒉临界淬透直径 D0 ： 指钢在某种介质中淬火冷却时，心
部能淬透的最大的直径。 ①同一种钢，在不同冷却介质中，介质
冷却能力越大↑，D0 越大。 ②同一冷却介质对不同钢，临界淬透直
径D0 越大，其淬透性愈好↑。
㈢淬透性的应用： ⒈ 淬透性在机械设计中的应用：
淬透性趋差↓。
◆合金元素：
使C曲线鼻尖右移，位置降低、 形状变异。但，总是使淬透性增加。
⑤淬透性与淬硬性的区别：
◆淬硬性→钢淬火时的硬化能力，用淬后 能达到的最高硬度（HRC）表征，其主要 取决于含C量。
◆淬透性→钢淬火时获得马氏体M的能力。 取决Vk（含C与含合金量），用淬透层深 度表示。
淬透性好的钢，淬硬性并不一定好。
第五节 钢的淬火
淬火： 将钢加热到Ac1 、Ac3 线以上，保温
完全奥化，再以大于临界速度Vk的速度冷 却，使钢产生马氏体（M）转变的工艺过 程。 目的： 使钢马氏体化，提硬、耐磨→“强化处理”。
一、 淬火工艺
⒈加热、保温温度的选择：
淬火加热温度可按铁碳平衡图选择。见 图6-24图示
亚，共析钢 Ac3 以上，30°～50℃； 过析钢 Ac1 以上，30°～50℃。
㈡双液淬火：
为防止形状 复杂、尺寸过大的工 件，在马变范围内变 形 、 开 裂 ， 可 在 A1 ～ Ms 线 以 上 区 间 采 用 水 冷 ； 接 近 Ms 线 时 ， 再 使用油冷的淬火方法。 见图6－26b示。
技术要点：应恰当的 控制在水中的时间， 操作技术要求高。
㈢分级淬火：（盐、碱浴）
①概念：
指钢在淬火时 获得M体的能力，是钢的 主要热处理工艺性能。
解释：
同一工件淬火 冷却时，表面与心部淬火 冷却速度不同，表面与心 部均可获得M体组织即为 淬透，否则未淬透。

②淬透性的评价：
不同钢种（即含碳量不同的钢）， 制成同形状、同尺寸试件，在同样淬火条 件下，淬透层愈深的钢淬透性愈好，即用 淬透层深度作为淬透性的评价标准。
亚，共析钢选择加热温度不可低于 Ac3，
否则，淬火后易出现铁素体F ,减低硬度； 过共析钢加热温度T，不可高过Acm， 否则，淬火后易得粗片马氏体M，脆性大。
⒉ 冷却速度选择：
① 实际冷却速度 V应大于 Vk－临界冷却速度。
② 理想冷却速度－应该在C 曲线鼻尖处快冷，鼻尖上下 缓 冷 。 特 别 是 300 ～ 200℃ 温 度区间不希望快冷，否则将 产生热应力、组织应力，使 工件易变形，开裂。
操作过程同分级淬 火，只是在盐浴中的时 间应足够长，使过冷奥r 充分转变为下B氏体的淬 火方法。
应用：
形状复杂，尺寸要 求准确，高强、韧性的 工具，模具，弹簧等的 淬火。
见图6－26d。
㈤局部淬火： 对需要局部淬硬的工件采用。 工艺：见图6－27。
①整体加热+局部在介质中冷却。 但要避免不淬火部位的变形、开裂。
②局部加热+局部冷却。
㈥冷处理：
把淬火钢冷却到室温，再继续用干冰或冷冻 机等冷却到零下-70℃～-80℃。 ◆目的：
进一步促使淬火后零件中剩余的残余奥r继续 M变，以提高硬度，稳定尺寸。 ◆适用： 精密量具，滚动轴承等精密零件的 处理。 ◆注意： 冷处理后工件，应再低温回火，消应力。
一、钢的淬透性：
机械零件强度计算时，必须考虑材料淬透性的影响。 ①设计手册中表列的各项强度值（ b , s , k , , 等）
都是淬透时的指标。
③淬透层深度的标定：
规定从淬火工件表面，到心部半马氏体
(百分之50马氏体)区的距离为淬透层深。
如:淬火工件心部是百分之50以上马氏体
即认为该工件全部淬透了。
◆如此标定的原因： ①钢淬火组织中含少量非M组织时，硬度变化
不明显，不好测定。 ②钢淬火组织中，半马区恰为淬火组织硬度拐
点，容易测定。
③不同成分钢的 半马氏体硬度主 要取决于钢的含 碳量。见图6－29。