淬火介质
淬火介质的淬火冷却过程
淬火介质的淬火冷却过程1 蒸汽膜冷却阶段当红热的工件浸入淬火介质后,淬火介质会受热发生汽化并立即在其表面形成一层蒸汽膜,这层蒸汽膜的导热率很低,工件的热量主要通过蒸汽膜的辐射和传导作用来传递出去.因此工件在该阶段冷却速度比较缓慢. 蒸汽膜阶段持续时间的长短,主要取决于淬火介质的构成成份.淬火介质具有非常短的蒸汽膜阶段是非常重要和必需的.首先可以有效避免被处理零件发生不希望的组织转变(非马氏体组织);其次,可以实现零件上不同位置的均匀冷却,能够有效降低组织转变应力,从而减少变形.2 沸腾冷却阶段经过一段时间,零件表面上的蒸汽膜开始破裂(蒸汽膜维持的时间主要取决于淬火介质的构成成份及被处理零件的几何形状尺寸)并迅速进入沸腾冷却阶段.此时工件与淬火介质直接接触,淬火介质在工件表面产生强烈沸腾,工件的热量被介质汽化所吸收,散热速度加快,冷却速度很快达到最大值.工件表面温度迅速下降,而后液体沸腾逐渐减弱直至工件表面温度低于液体沸点,沸腾冷却阶段结束.3 对流冷却阶段当淬火工件的表面温度低于介质沸点时,进入对流冷却阶段,此时工件与介质之间的散热是以对流传导方式进行.介质本身由于温度差则产生自然对流及介质与工件之间的温差产生的热传导将工件的热量带走,这一阶段的冷却速度通常比较缓慢,但是搅拌速度的大小对其有着很大的影响.淬火液的几个重要参数a 蒸汽膜冷却阶段的持继时间b 沸腾冷却阶段的温度范围c 对流冷却阶段的冷却速度及其开始的温度最大冷却速度并不能反映出淬火介质冷却性能的优劣, 因为它只是温度-时间曲线上的最大斜率值,而非对应于TTT转变相图上C 曲线的位置(特别是鼻尖温度位置).淬火介质具有一个短暂的蒸汽膜阶段是相当重要和必需的,因为,当零件浸入淬火介质的最初几秒钟(有些情况下甚至在一秒钟之内)温度就会降低到500~600度左右的临界温度,此时如果蒸汽膜阶段过长,非马氏体的一些软组织如珠光体,贝氏体,托氏体等就会产生.对于合金含量较高的材料,其在TTT相图上的C曲线会右移,有时淬火介质蒸汽膜阶段较长也不会影响其最终淬火冷却效果,但是,蒸汽膜阶段的缩短有助于整个工件不同位置得到均匀冷却,能够减少应力,降低淬火变形.。
淬火冷却介质的种类及其优缺点
淬火冷却介质的种类及其优缺点［发布人］恒鑫化工［时间］2011-3-14 20:09:11 浏览：136 次淬火冷却介质的类型及其优缺点烟台恒鑫化工专业生产PAG淬火液自来水、盐水、碱水以及普通机油通常被称为传统的淬火介质；而把专门为热处理淬火冷却的需要才开发的各种专用淬火油，加上新型水性淬火剂合称为新型淬火介质。
1、自来水作为淬火介质的主要优缺点：优点：水是应用最早、最广泛、最经济的淬火介质，它价廉易得、无毒、不燃烧、物理化学性能稳定、冷却能力强。
通过控制水的温度、提高压力、增大流速、采用循环水、利用磁场作用等，均可以改善水的冷却特性，减少变形和开裂，获得比较理想的淬火效果缺点：①、冷却能力对水温的变化极其敏感，水温升高，使最大冷速对应的温度移向低温；②、在碳素钢过冷奥氏体的最不稳定区（500~600℃左右），水处在蒸汽膜阶段，冷速较低，奥氏体易发生高温转变。
而在马氏体转变区的冷速太大，易使工件严重变形甚至开裂；③、水处在蒸汽膜阶段不易破泡，使工件表面淬火硬度不均匀或产生软点；④、参入不容物或微溶杂质时，会影响其冷却能力，也会使工件产生软点。
2、盐水作为淬火介质的主要优缺点：优点：盐水在冷却过程中不发生物态变化，工件淬火主要靠对流冷却，通常在高温区域冷却速度快，在低温区域冷却速度慢，淬火性能优良，淬透力强，淬火边形小，基本无裂纹产生缺点：水中加入适量的盐，在500~600℃区间的冷却能力明显高于水，但在100~300℃区间冷速仍然很大，且对工件、设备有一定的腐蚀作用。
3、碱水作为淬火介质的主要缺点：优点：盐水在冷却过程中不发生物态变化，工件淬火主要靠对流冷却，通常在高温区域冷却速度快，在低温区域冷却速度慢，淬火性能优良，淬透力强，淬火边形小，基本无裂纹产生缺点：水中加入适量的盐，在500~600℃区间的冷却能力明显高于水，但在100~300℃区间冷速仍然很大，且对工件、设备有一定的腐蚀作用。
缺点：碱水在高温区的冷却速比盐水高，而在低温区的冷速比盐水低。
第3章-淬火介质
辐射 传导 对流
淬火介质一般的要求： 无毒、无味、经济、安全可靠; 不易腐蚀工件,淬火后易清洗; 成分稳定,使用过程中不易变质; 在过冷奥氏体的不稳定区域应有足够的冷却速度,在低温 马氏体区域应具有较缓慢的冷却速度,以保证淬火质量; 在使用时,介质粘度应较小, 以增加对流传热能力和减少 损耗。
食 盐 水 溶 液
图3-6 不同成分食盐水溶 液的冷却特性
3.2.3 常用淬火介质及其冷却特性
碱水作为淬火介质,常用的是 5%~l5%NaOH水溶液.它在高 温区间的冷却能力比盐水还大, 而在低温区间用而析出氢气,使氧化 皮易于脱落,淬火后工件呈银灰 色,表面较洁净,一般不需清理, 故又称其为光亮淬火. 但碱水的应用不如盐水广泛, 其原因是 NaOH 对工件及设备 的腐蚀较严重,淬火时有剌激性 气体产生,对皮肤有腐蚀性,以 及工件易于老化变质等.因此未 能广泛应用 。
3.2.3 常用淬火介质及其冷却特性
2.盐水与碱水
为了提高水的冷却能力, 往 往在水中添加-定量(一般为 5~10%)的盐或碱,目前比较普 遍采用的是食盐水溶液 , 其 优点是蒸汽膜阶段缩短，特 性温度提高，从而加快冷却 速度. 食盐水溶液的冷却能力在食 盐浓度较低时随食盐浓度的 增加而提高，随温度提高， 冷却能力降低。 盐 水 的 缺 点 是 在 低 温 （ 200 ~300℃）区间冷速仍很大。
第3章 钢的淬火及回火
• 3.1 淬火的定义、目的和必要条件
• 定义: 将钢加热到>Ac3或Ac1，保温并以大于临界冷却 速度冷却，以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。 • 目的：提高硬度、强度和耐磨性； • 经淬火、回火获得良好的综合机械性能； • 改善钢的物理化学性能 • 必要条件：冷速大于临界冷速（抑制所有非马氏体转变的 最小冷速）。
盐浴淬火介质-概述说明以及解释
盐浴淬火介质-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括盐浴淬火介质的基本概念以及其在工业生产中的重要性。
盐浴淬火介质是一种常用的金属淬火工艺，利用在高温下熔融的盐溶液作为淬火介质。
这种淬火方式能够使金属工件迅速冷却，从而改变其组织结构和性能，达到提高硬度、强度和耐磨性等目标。
盐浴淬火介质主要由盐类和添加剂组成。
其中，盐类是主要的淬火介质，而添加剂则用于提高盐浴的性能，例如调节盐浴的熔点、降低金属的表面氧化、提高冷却效果等。
常见的盐浴淬火介质包括氯化钠盐浴、氯化钾盐浴、氯化钙盐浴等。
盐浴淬火介质在工业生产中具有广泛的应用。
它被广泛用于钢铁、有色金属、合金等材料的制造和加工过程中，以提高材料的硬度和强度，改善其机械性能和耐磨性。
同时，通过盐浴淬火技术，还可以有效控制材料的变形和残余应力，提高工件的精度和质量。
随着工业的不断发展，盐浴淬火介质的应用前景十分广阔。
尤其是在高端装备制造、航空航天、汽车工业等领域，对于材料的高性能和高品质有着越来越高的要求，对盐浴淬火技术也提出了新的挑战和需求。
因此，深入研究盐浴淬火介质的特性、性能和应用规律，对于进一步提升材料的品质和工业生产的效率具有重要意义。
综上所述，盐浴淬火介质作为一种重要的金属淬火工艺，在工业生产中起着至关重要的作用。
它能够提高材料的硬度和强度，改善机械性能和耐磨性，并带来更高的工件精度和质量。
通过深入研究和应用，不仅可以拓宽其应用领域，还可以进一步提高其性能和效果，满足不断增长的工业需求。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述：第一部分为引言，概述盐浴淬火介质的重要性和背景，以及文章的目的和结构。
第二部分为正文，包括两个子节的内容。
2.1 盐浴淬火介质的定义和作用：介绍盐浴淬火介质的定义和其在热处理工艺中的作用。
将详细阐述盐浴淬火介质的工作原理与机制，以及它如何通过快速冷却来达到改善材料性能的目的。
2.2 盐浴淬火介质的种类和特点：介绍不同种类的盐浴淬火介质以及它们的特点和适用范围。
淬火所用介质
淬火所用介质在金属热处理工艺中，淬火是一个重要的步骤，而淬火所用的介质则是这个过程的关键因素。
本文将介绍淬火介质的种类、作用及其选择方法。
一、淬火介质的种类淬火介质是指在淬火过程中使用的冷却剂。
常见的淬火介质包括水和油类（如矿物油和植物油），以及气体和水蒸气等其他物质。
此外，还有化学药剂调配而成的各种淬火液，如水溶性淬火液、碱性淬火液等。
二、淬火介质的作用1. 迅速降低温度：淬火介质能够有效地降低工件的温度，使其快速冷却并达到淬火的硬度和强度要求。
2. 防止变形开裂：适当的冷却速度可以减少工件的变形和开裂风险。
过快的冷却速度可能导致工件内部应力过大，进而导致变形或开裂。
3. 保护工件表面质量：通过控制冷却时间和冷却速度，淬火介质可以帮助保持工件表面的光洁度，避免过度氧化和腐蚀。
4. 提高生产效率：合理的淬火介质选择可以提高淬火热处理的效率，缩短生产周期，提高企业的经济效益。
三、如何选择合适的淬火介质1. 根据工件的材料特性进行选择：不同的材料需要不同类型的淬火介质来满足其性能要求。
例如，碳含量较高的钢通常适合使用盐水或其他具有较强冷却能力的介质。
2. 考虑工件的形状和尺寸：对于大型或特殊形状的工件，可能需要采用特殊的淬火方式或特定的淬火介质来实现均匀冷却。
3. 注意安全因素：某些淬火介质可能对人体有害或有异味，因此在选择时应考虑到工人健康和环境安全的因素。
4. 参考行业标准与经验：在实际操作中，应参考相关行业标准和专家建议，结合企业自身的实际情况来进行合理选择。
5. 进行试验验证：为了确保选择的淬火介质效果zui佳，可在小范围内对不同种类的介质进行试样试验，以确定最适合的介质类型和使用浓度。
6. 使用高质量的冷却设备：良好的冷却设备是保证淬火热处理质量的重要前提之一。
选用高品质的冷却设备和控制系统有助于实现精确的控制和管理。
7. 对环境和资源的可持续利用：在选择淬火介质时，还应考虑到环保和资源节约的因素。
第2章 水溶性淬火介质
第2章水溶性淬火介质001静止水介质【简介】静止水可以是自来水和蒸馏水。
水介质的优点是汽化热高，传热系数较高，化学稳定性好，很便宜。
使用方便，来源广、不易变质，是冷却能力较强的淬火介质。
水介质的缺点是冷却速度随水温的变化而发生明显变化。
【淬火冷却特性】在C曲线的“鼻子”区(500～600℃左右)，水处于蒸气膜阶段，冷却不够快，会形成“软点”；而在马氏体转变温度区(300～100℃)，在沸腾阶段，冷却太快，易使马氏体转变速度过快而产生很大的内应力，致使工件变形甚至开裂。
当水温升高，水中含有较多气体或水中混入不溶杂质(如油、肥皂、泥浆等)，均会显著降低其冷却能力。
水介质在奥氏体不稳定区域冷却速度低，故会出现淬不硬现象。
淬火件在淬火时还会产生巨大的应力，造成开裂和变形。
蒸气膜阶段长，容易产生气泡。
在淬火件的凹槽和孔内蒸汽不易逸出，造成冷却不均匀，因此易出现淬火软点。
随着温度的升高，水介质特性温度下降，工件在相同冷却温度下的冷速减小。
水介质在三个冷却阶段先后表示出先慢后快，冷速特性恰好与理想情况相反。
因此，易引起淬火变形超差与开裂。
当水温低于10℃时，就会产生较大的热应力，导致淬火件变形增大；当水温超过30℃左右时，工件则难以淬硬．故淬火冷却用的自来水常控制在15～30℃范围内。
为提高临界冷速，缩短蒸气膜时间，提高冷却均匀性，一般可采用上下窜动工作，使水循环以降低蒸气膜的稳定性等。
蒸馏水的特性温度为350℃。
在400℃时其冷速小于静止自来水，为150℃/s。
而在200℃时冷速与静止自来水接近。
因而，蒸馏水的冷却性比自来水更差，加之成本较高，故一般不采用蒸馏水作为淬火剂。
【主要用途】适用于小截面、形状倚单的碳素钢件的淬火，工作表面较光洁。
【使用注意事项】①使用时最好用搅拌或强制循环的方法，以提高冷却的均匀性，防止产生软点和变形。
②水中不应混入灰尘、油类等杂质。
③工作温度应≤40℃。
002自来水介质【简介】自来水是自然界中最容易得到的廉价普通淬火剂。
十种常用淬火方法汇总
淬火方法大全，用过3个就是大师！十种常用淬火方法汇总热处理工艺中淬火的常用方法有十种，分别是单介质（水、油、空气）淬火；双介质淬火；马氏体分级淬火；低于Ms点的马氏体分级淬火法；贝氏体等温淬火法；复合淬火法；预冷等温淬火法；延迟冷却淬火法；淬火自回火法；喷射淬火法等。
一、单介质（水、油、空气）淬火单介质（水、油、空气）淬火：把已加热到淬火温度的工件淬人一种淬火介质，使其完全冷却。
这种是最简单的淬火方法，常用于形状简单的碳钢和合金钢工件。
淬火介质根据零件传热系数大小、淬透性、尺寸、形状等进行选择。
二、双介质淬火双介质淬火：把加热到淬火温度的工件，先在冷却能力强的淬火介质中冷却至接近Ms点，然后转入慢冷的淬火介质中冷却至室温，以达到不同淬火冷却温度区间，并有比较理想的淬火冷却速度。
用于形状复杂件或高碳钢、合金钢制作的大型工件，碳素工具钢也多采用此法。
常用冷却介质有水-油、水-硝盐、水-空气、油-空气，一般用水作快冷淬火介质，用油或空气作慢冷淬火介质，较少采用空气。
三、马氏体分级淬火马氏体分级淬火：钢材奥氏体化，随之浸入温度稍高或稍低于钢的上马氏点的液态介质(盐浴或碱浴)中，保持适当时间，待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷，过冷奥氏体缓慢转变成马氏体的淬火工艺。
一般用于形状复杂和变形要求严的小型工件，高速钢和高合金钢工模具也常用此法淬火。
四、低于Ms点的马氏体分级淬火法低于Ms点的马氏体分级淬火法：浴槽温度低于工件用钢的Ms而高于Mf时，工件在该浴槽中冷却较快，尺寸较大时仍可获得和分级淬火相同的结果。
常用于尺寸较大的低淬透性钢工件。
五、贝氏体等温淬火法贝氏体等温淬火法：将工件淬入该钢下贝氏体温度的浴槽中等温，使其发生下贝氏体转变，一般在浴槽中保温30~60min。
贝氏体等温淬火工艺主要三个步骤：①奥氏体化处理；②奥氏体化后冷却处理；③贝氏体等温处理；常用于合金钢、高碳钢小尺寸零件及球墨铸铁件。
六、复合淬火法复合淬火法：先将工件急冷至Ms以下得体积分数为10%~30%的马氏体，然后在下贝氏体区等温，使较大截面工件得到马氏体和贝氏体组织，常用于合金工具钢工件。
淬火介质管理制度
淬火介质管理制度一、概述淬火是一种常用的热处理方法，通过将金属工件加热到一定温度后迅速冷却，以改变金属的结构和性能，从而达到强化金属的目的。
在淬火过程中，介质的选择和管理对最终的处理效果起着至关重要的作用。
为了确保淬火处理的质量和稳定性，必须建立完善的淬火介质管理制度，对淬火介质进行规范的选择、使用、检测和维护。
二、淬火介质的选择1. 介质种类：淬火介质包括水、油、盐水等多种种类，不同的介质对于不同的金属材料有不同的适应性。
在选择介质时，应根据金属的种类、形状和尺寸来确定最适合的淬火介质，确保能够达到所需的淬火效果。
2. 温度控制：淬火介质的温度对淬火效果也有很大的影响。
一般来说，介质的温度越低，淬火效果越好，但是过低的温度也会引起金属表面的冷凝和裂纹。
因此，在选择介质时，应根据金属的特性和要求来确定最适宜的温度范围。
3. 搅拌和过滤：淬火介质中的均匀性和纯净度对淬火效果至关重要。
为了保证介质的均匀性和质量，应在使用过程中进行搅拌和过滤处理，及时清除淬火介质中的杂质和气泡。
三、淬火介质的使用1. 使用过程中，应按照规定的操作流程和操作规范进行操作，确保淬火介质的使用安全和稳定。
2. 在进行淬火处理时，应根据金属的材质、尺寸和要求来确定适当的淬火介质和淬火工艺，确保能够达到所需的淬火效果。
3. 在使用过程中，要注意保持淬火介质的温度和波动范围，避免温度过高或过低，影响淬火效果。
4. 淬火介质在使用过程中会产生污染和变质，为了确保淬火效果的稳定性，必须定期检查介质的质量和纯净度，及时更换和处理淬火介质。
四、淬火介质的检测1. 淬火介质的检测是确保淬火效果的重要环节，通过对淬火介质的质量和纯净度进行检测，可以及时发现和处理问题，保证淬火效果的稳定性和质量。
2. 常用的检测方法包括密度测定、粘度测定、PH值测定、溶解性检测等，通过这些检测方法可以全面了解淬火介质的质量和性能，确保淬火效果的稳定性。
3. 淬火介质的检测要求精准、可靠，必须由专业的实验室或检测机构进行检测，确保检测结果的准确性和可靠性。
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淬火介质
水性淬火剂
THIF-502水性淬火剂，即常说的PAG淬火液，是目前热处理常用的水性淬火介质，浅黄色透明液体，无毒，无油烟，不燃烧，无火灾危险，使用安全，改善劳动环境。
水性淬火剂广泛应用于锻钢、铸铁、铸钢及冲压件等的淬火，适用于35CrMo、42CrMo、42SiMn、40Mn、T8、65Mn等多种材质。
水溶性淬火剂
THIF-501水溶性淬火剂，即聚乙烯醇淬火剂，无色至浅黄色半透明液体，使用安全。
水溶性淬火剂广泛应用于感应加热淬火冷却，多用于碳素钢、合金钢的高频、中频淬火冷却，或整体淬火，适用于Cr12、45Cr、40CrMnMo、40CrMo、45Mn2、35CrMo、42CrNi、45CMnB等材质。
无机淬火剂
THIF-505无机淬火剂是高分子无机聚合物饱和溶液，可完全与水溶合，无味，不腐蚀，不易变黑变臭，不老化，抗污染性强，高温不分解。
广泛应用于各类炉型加热的各类钢件(高速钢类除外)的整体浸淬、感应加热工件的整体浸淬和喷液淬火，适用于35、20、T8、20Cr、5Cr、40、50、35CrMo等材质。
快速光亮淬火油
THIF-511快速光亮淬火油是热处理常用的油性淬火介质，冷却速度快，性能保持连续稳定，工件淬火后表面光亮不黑，积碳小，淬硬层深，变形量小，工件带出消耗量小，较易清洗，金相组织、机械性能好。
快速光亮淬火油广泛应用于所有钢材尤其是厚、大型工件、淬透性差的零件淬火时发挥优良淬火性。
齿轮淬火油
THIF-512齿轮淬火油具有光亮性好，异味、烟雾小，工件淬火后表面硬度高且均匀，光亮性好，
使用寿命长，易清洗。
齿轮淬火油适用于中、高淬透性的小零件的光亮淬火或渗碳淬火。
广泛应用于渗碳螺丝、标准件、织针、齿轮、轴承钢丸、套圈等淬火。
注意不要混入水分。
超速淬火油
THIF-516超速淬火油对几乎所有钢材尤其是淬透性差的零件淬火时发挥优良的淬火性。
当用空气间歇炉进行紧固件、螺丝、链条、工具等碳素钢或低合金钢小物件物品的团体淬火时。
当用推杆式连续炉进行汽车、建筑机械等行走零件的渗碳淬火时。
当用坑式炉进行厚、大型锻钢件淬火时。
真空淬火油
THIF-517真空淬火油由分馏范围狭窄、精制度优良的烷烃类矿物油复配各类功能助剂合成，具有馏程短，饱和蒸汽压低，抗汽化能力强。
真空淬火油广泛应用于轴承钢、工模具钢、大中型航空结构钢及其钢材的真空炉加热淬火。
真空淬火油的最佳使用温度40-80℃左右。
等温分级淬火油
THIF-518等温分级淬火油具极佳的氧化稳定性，生产油泥少，粘度上升低，能实现马氏体等温或分级淬火，获得足够的，均匀的表面硬度和深度，有效地控制变形。
等温分级淬火油广泛应用于汽车及汽车零部件工厂的变速箱齿轮装置用渗碳连续炉油槽、间歇炉油槽、热处理专业、齿轮工厂的间歇炉油槽。
回火油
THIF-519回火油闪点高，燃点高，挥发性低，油烟小，热氧化稳定性好，不易产生油泥、油渣，使用寿命长，使用安全，不易发生火灾。
对表面光亮性和硬度均匀性要求高的零件，采用回火油比普通空气炉回火，可获得更好的效果。
适用于密闭式回火炉中对淬火后的零件进行回火处理，广泛应用于轴承、手表、链条等行业的回火工艺中。