双液淬火时冷却时间
(完整版)金属热处理知识点概括
(一)淬火--将钢加热到Ac3或Ac1以上，保温一段时间，使之奥氏体化后，以大于临界冷速的速度冷却的一种热处理工艺。
淬火目的：提高强度、硬度和耐磨性。
结构钢通过淬火和高温回火后，可以获得较好的强度和塑韧性的配合；弹簧钢通过淬火和中温回火后，可以获得很高的弹性极限；工具钢、轴承钢通过淬火和低温回火后，可以获得高硬度和高耐磨性；对某些特殊合金淬火还会显著提高某些物理性能(如高的铁磁性、热弹性即形状记忆特性等)。
表面淬火--表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度，而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。
分类——感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束加热表面淬火、离子束加热表面淬火、盐浴加热表面淬火、红外线聚焦加热表面淬火、高频脉冲电流感应加热表面淬火和太阳能加热表面淬火。
单液淬火——将奥氏体化后的钢件投入一种淬火介质中，使之连续冷却至室温(图9-1a线)。
淬火介质可以是水、油、空气(静止空气或风)或喷雾等。
双液淬火——双液淬火方法是将奥氏体化后的钢件先投人水中快冷至接近MS点，然后立即转移至油中较慢冷却(图9-1b线)。
分级淬火——将奥氏体化后的钢件先投入温度约为MS点的熔盐或熔碱中等温保持一定时间，待钢件内外温度一致后再移置于空气或油中冷却，这就是分级淬火等温淬火--奥氏体化后淬入温度稍高于Ms点的冷却介质中等温保持使钢发生下贝氏体相变的淬火硬化热处理工艺。
等温淬火与分级淬火的区别是：分级淬火的最后组织中没有贝氏体而等温淬火组织中有贝氏体。
根据等温温度不同，等温淬火得到的组织是下贝氏体、下贝氏体+马氏体以及残余奥氏体等混合组织。
(二)回火--将淬火后的钢/铁，在AC1以下加热、保温后冷却下来的金属热处理工艺。
回火的目的：为了稳定组织，减小或消除淬火应力，提高钢的塑性和韧性，获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合，以满足不同工件的性能要求。
钢铁材料的热处理介绍
(1)高温回火
将淬火后的钢件加热到500～650ºC，经过保温以后冷却,主要用于要求高强度、高韧性的重要结构零件，如主轴、曲轴、凸轮、齿轮和连杆等
使钢件获得较好的综合力学性能，即较高的强度和韧性及足够的硬度，消除钢件因淬火而产生的内应力
5．调质
将淬火后的钢件进行高温(500～600ºC)回火多用于重要的结构零件，如轴类、齿轮、连杆等调质一般是在粗加工之后进行的
7．化学热处理
将钢件放到含有某些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中，通过加热、保温、冷却等方法，使介质中的某些原子渗入到钢件的表层，从而达到改变钢件表层的化学成分，使钢件表层具有某种特殊的性能
化
学
热
处
理
(1)钢渗的碳
将碳原子渗入钢件表层
常用于耐磨并受冲击的零件，如:轮、齿轮、轴、活塞销等
使表面具有高的硬度(HRC60～65)和耐磨性，而中心仍保持高的韧性
细化晶粒，均匀组织，降低硬度，充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O．8％以下的锻件或铸钢件
(2)球化退火
将钢件加热到临界温度以上20～30ºC，经过保温以后，缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷
降低钢的硬度，改善切削性能，并为以后淬火作好准备，以减少淬火后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O．8％的碳素钢和合金工具钢
①改善组织结构和切削加工性能
②对机械性能要求不高的零件，常用正火作为最终热处理
③消除内应力
3．淬火
将钢件加热到淬火温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油(个别材料在空气中)中急速冷却
①使钢件获得较高的硬度和耐磨性
②使钢件在回火以后得到某种特殊性能，如较高的强度、弹性和韧性等
淬火工艺规程
淬火工艺规程1主题内容与适用范围本标准规定阀门零件、工具、模具等金属材料的淬火工艺。
本标准的淬火，除指在通常的冷却水、油、空气中淬火之外，还包括热浴中的分级和等温淬火。
适用于阀门零件、工具、模具等金属材料在箱式电阻炉，盐浴炉中淬火。
2技术内容2.1 淬火的定义把钢加热到临界点(Ac3或Ac1)以上,使之奥氏体化,保温一定的时间,然后以大于临界冷却速度的冷却速度快速冷却,获得马氏体组织的工艺过程,称为淬火。
2.2 淬火的目的2.2.1 对于优质结构钢工件,通过淬火与适当的回火配合来满足工件性能要求,如:强度、硬度、塑性及韧性等的不同配合。
2．2．2对于各种碳钢、合金钢及表面热处理或化学热处理的工件，通过淬火得到高硬度的马氏体组织，然后低温回火，用以提高其硬度及耐磨性。
2.3 淬火前的准备2.3.1 检查工件表面有无裂纹、尖角及锈蚀等影响淬火质量的缺陷。
2．3．2 根据图纸及工艺文件，明确工件淬火的具体要求，如硬度、局部淬火范围等。
12.3.3 检查淬火工具、冷却剂是否齐全,有不需要淬硬的孔眼、尖角或厚度变化较大时,为了防止变形和开裂危险,应采用堵塞或缠绕石棉绳,使工件各部分加热和冷却均匀。
2.3.4 如果工件表面要求不允许有氧化皮和脱碳的现象时,可在盐炉或通有保护气体的炉中加热。
2.3.5 在箱式电炉中加热时,为防止氧化、脱碳现象发生,可将工件加热到200～350℃,然后撒上硼酸粉末,放入炉中加热(加热温度不得超过950℃),也可在工件表面敷以石棉板或生铁屑,使之与空气隔绝;或将工件装入盛有木碳或已用过的铸铁屑的铁箱内,加盖密封。
2.3.6 大批工件(或两件以上),应作首件或小批量试淬。
认可后方可进行批量生产,并在生产过程中经常抽检。
2.3.7 工件淬火硬度不够而返修时,可重新淬火。
重新淬火的原则如下：形状简单的工件，水淬者可不经退火而重新淬一次；油淬者可不经退火而重新淬火两次；形状复杂的工件和精度要求高的工件需进行退火、高温回火或正火处理；高速钢需经退火、消除残余应力后，方可重新淬火。
淬火工艺规程
淬火工艺规程一、淬火前得准备1、检查工件表面,不允许有碰伤、裂纹、锈斑、油垢及其她脏物存在,油垢可用碱煮洗,锈斑可用喷砂或冷酸清洗。
2、准备淬火所用得工具，检查设备就是否完好。
3、检查控温仪表指示就是否正确。
4、工件形状复杂得，其中有不需要淬硬得孔眼、尖角或厚度变化大得地方，为了防止变形与淬裂得危险均应采用堵塞或缠绕石棉得方法,使工件各部分加热及冷却温度均匀。
5、要求工件表面不允许有氧化脱碳现象，要用硼砂酒精溶液涂覆。
二、淬火规范1、加热温度（1）亚共析钢淬火加热温度为Ac3+30～５0℃，一般在空气炉中加热比在盐浴中加热高10~3０℃，采用油、硝盐淬火介质时,淬火加热温度应比水淬提高20℃左右。
（2）共析钢、过共析钢淬火加热温度为Ac1＋30~50℃,一般合金钢淬火加热温度为Ａc１或Ａc3+30～５0℃.（3）高速钢、高铬钢及不锈钢应根据要求合金碳化物溶入奥氏体得程度选择。
过热敏感性强及脱碳敏感性强得钢，不易取上限温度.（4）低碳马氏体钢淬透性较低，应提高淬火温度以增大淬硬性；中碳钢及中碳合金钢应适当提高淬火温度来减少淬火后片状马氏体得相对量，以提高钢得韧性；高碳钢采用低温淬火或快速加热可限制奥氏体固溶碳量，而增加淬火后板条马氏体得含量,减少淬火钢得脆性.另外，提高淬火温度还会增加淬火后得残余奥氏体量。
2、加热方法（1）模具：室温进炉或300—４00℃进炉,并在５50—6０0℃时等温一段时间。
（2）弹簧或原材料（调质处理）,可在淬火温度时进炉.3、保温时间加热与保温时间由零件入炉到达指定工艺温度所需升温时间(ι1)，透热时间（ι２）及组织转变所需时间（ι3)组成。
ι1+ι2由设备功率、加热介质及工件尺寸、装炉数量等因素决定,ι3则与钢材得成分、组织及热处理技术要求有关。
普通碳钢及低合金钢在透热后保温5~15miｎ即可满足组织转变得要求，合金结构钢透热后应保温1５～25min。
高合金工具钢、不锈钢等为了溶解原始组织中得碳化物，应在不使奥氏体晶粒过于粗化得前提下，适当提高奥氏体化温度,以缩短保温时间。
模具淬火工艺及冷却五大方法
模具淬火工艺及冷却五大方法模具淬火工艺及冷却五大方法1.模具钢单液淬火法将模具钢或零件加热到奥氏体化后淬入水、油或其他冷却介质中，经过一定时间冷却(冷却到低于珠光体型转变温度区域或马氏体转变温度区域)取出模具钢空冷。
由于模具钢冷却过程在单一冷却介质中完成的，称单液淬火法。
2.模具钢双液淬火法顾名思义，模具钢淬火冷却过程是在两种冷却介质(最常用的是水和油)中配合完成的。
使冷却过程较为理想，既在珠光体转变区域快速冷却，在马氏体转变区域缓慢冷却。
具体做法是，将加热到奥氏体化温度的模具钢或零件，先淬入高温区快冷的第一种介质中(通常是水或盐水溶液)，以抑制过冷奥氏体的`珠光体转变，当冷却到100℃左右时，迅速取出转入低温区缓冷的第二种介质中(通常为油)。
由于马氏体转变在较缓和的冷却条件下进行，可有效地缓解或防止变形和开裂，俗称水淬油冷。
此法需要较高的操作技巧，有时可理解为三种介质，即先水，后油，最终是空气。
3.模具钢喷射淬火法大型复杂特别是厚薄差大的工件和模具钢，为使冷却均匀，避免过大的淬火应力，控制好冷却过程不同阶段、不同部位的冷速的方法。
该方法有喷液(水或水溶液)、喷雾(压缩空气和水经雾化喷射到零件不同部位)、气淬等多种方式，其优点是：可控制不同介质或不同流量、压力来控制和调节各温度区域的冷速;或改变不同喷嘴数量和位置;可使冷却均匀。
目前，在模具热处理中最流行的是真空高压气淬。
4.模具钢分级淬火法将加热到奥氏体化温度的模具钢或工件，淬入温度在马氏体转变温度附近的冷却介质(常用的为盐浴)中，停留一段时间，使工件表面和中心温度逐渐趋于一致后取出空冷，以较低的冷却速度完成马氏体转变。
此法能显著减少变形，并且提高模具钢的韧度，是模具零件常用的淬火方法之一。
模具钢分级淬火的温度选择有两种。
一种是取被处理工件钢种的马氏转变开始温度(Ms点)以上10~30℃;另一种是选取Ms点以下80~100℃。
分级的停留时间也要掌握好，过短，则温度不够均匀，未能达到分级淬火的目的;过长，则可能发生非马氏体相变而降低硬度。
钢的退火与正火
热处理工艺曲线
14
三、刚的淬火 淬火是将钢加热到适当温度，保持一定 时间，然后快速冷却的热处理工艺。 目的是提高钢的硬度、强度和耐磨性， 只能适用于中碳钢或高碳钢工件。如45钢加 热到830℃左右，快速放入水、油或盐溶中 冷却，使工件的温度快速冷却而得到较高 的硬度、强度，是一种常用的重要的热处 理方法。
21
三、回火钢的回火操作.wmv 将钢重新加热到低于727℃的某一温度，保温一 定时间，然后空冷至室温的热处理工艺，称为回火。 目的：减少或消除淬火时产生的内应力，稳定组织， 以满足工件的使用需要的性能。 按回火温度分成三个：回火方法与应用.wmv （1）低温回火 150～250度 目的：降低淬火内应力，提高韧性，并保持高的硬度 和耐磨性； 应用：高碳工具钢、合金钢刃具、量具、滚动轴承、 冷作模具和要求硬而耐磨的零件。
8
一、钢的退火 5.均匀化退火 以减少工件化学成分和组织的不均匀程度为主 要目的，将其加热到高温并长时间保温，然后缓慢 冷却的退火。 加热温度：1050～ 1150℃高温。 应用范围：其生产时间 长，成本高，能耗大，主要 用于质量要求高的合金钢铸 锭、铸件和锻坯等。
9
二、钢的正火 正火是将工件加热奥氏体化后在空气中冷却的 热处理工艺。 钢的正火只适用于碳素钢和合金元素含量不高 的合金钢。 正火目的与退火目的基本相同。
15
常用的淬火冷却方法 • 1.单液淬火 • 单液淬火是将加热的工件放入一种淬火介 质中快速冷却至室温的操作方法。 • 操作简单，易实现机械化与自动化。 • 适用于形状简单的工件，但容易因冷却速 度太快产生淬火缺陷。
16
• 2.双液淬火 • 将加热的碳钢先放在水或盐水中冷却，冷 到300—400℃时迅速移入油中冷却，这种 水淬油冷的方法称为双液淬火法。 • 双液淬火法既可使工件淬硬，又能减少淬 火的内应力，有效地防止产生淬火裂纹， 主要用于形状复杂的高碳工具钢，如丝锥、 板牙等，缺点是操作困难，技术要熟练。
淬火、回火、正火、退火的区别你都分清楚了吗？
淬⽕、回⽕、正⽕、退⽕的区别你都分清楚了吗？钢的淬⽕是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温⼀段时间，使之全部或部分奥⽒体化，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。
淬⽕的⽬的：1）提⾼⾦属成材或零件的机械性能。
例如：提⾼⼯具、轴承等的硬度和耐磨性，提⾼弹簧的弹性极限，提⾼轴类零件的综合机械性能等。
2）改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。
如提⾼不锈钢的耐蚀性，增加磁钢的永磁性等。
淬⽕冷却时，除需合理选⽤淬⽕介质外，还要有正确的淬⽕⽅法，常⽤的淬⽕⽅法，主要有单液淬⽕，双液淬⽕，分级淬⽕、等温淬⽕，局部淬⽕等。
钢铁⼯件在淬⽕后具有以下特点：①得到了马⽒体、贝⽒体、残余奥⽒体等不平衡（即不稳定）组织。
②存在较⼤内应⼒。
③⼒学性能不能满⾜要求。
因此，钢铁⼯件淬⽕后⼀般都要经过回⽕什么叫回⽕？回⽕是将淬⽕后的⾦属成材或零件加热到某⼀温度，保温⼀定时间后，以⼀定⽅式冷却的热处理⼯艺，回⽕是淬⽕后紧接着进⾏的⼀种操作，通常也是⼯件进⾏热处理的最后⼀道⼯序，因⽽把淬⽕和回⽕的联合⼯艺称为最终处理。
淬⽕与回⽕的主要⽬的是：1）减少内应⼒和降低脆性，淬⽕件存在着很⼤的应⼒和脆性，如没有及时回⽕往往会产⽣变形甚⾄开裂。
2）调整⼯件的机械性能，⼯件淬⽕后，硬度⾼，脆性⼤，为了满⾜各种⼯件不同的性能要求，可以通过回⽕来调整，硬度，强度，塑性和韧性。
3）稳定⼯件尺⼨。
通过回⽕可使⾦相组织趋于稳定，以保证在以后的使⽤过程中不再发⽣变形。
4）改善某些合⾦钢的切削性能。
回⽕的作⽤在于：①提⾼组织稳定性，使⼯件在使⽤过程中不再发⽣组织转变，从⽽使⼯件⼏何尺⼨和性能保持稳定。
②消除内应⼒，以便改善⼯件的使⽤性能并稳定⼯件⼏何尺⼨。
③调整钢铁的⼒学性能以满⾜使⽤要求。
机械零件的双液淬火法
机械零件的双液淬火法又称断续淬火法，指将钢加热为奥氏体状态后首先淬入冷却能力较强的介质中，快速冷却到帆以上温度(300~(：左右)，使其不发生组织转变，然后转入冷却能力较弱的淬火介质中继续冷却，使过冷奥氏体在缓慢冷却速度下转变为马氏体。
即将加热后的工件在两种介质中进行冷却处理．以获得需要的组织和性能。
通常使用的双液介质如水一油、水一空气、油一空气、油一盐浴、盐浴一空气等，该类淬火工艺可明显减少零件的变形和开裂。
需要注意在水淬油冷的淬火中，一定要控制好零件在水中的冷却时间，它对零件的淬火质量至关重要，关于水冷时间可以根据实际的操作经验，文献介绍：采用时间法、振动法等应依据具体的零件而定。
双液淬火尤其适用于高碳工具钢、大型低合金钢等零件的淬火处理，既可确保零件获得高的硬度，又可避免零件出现开裂现象，是比较理想的淬火方法。
双液淬火法降低了零件的淬火内应力，变形和开裂的可能性大大降低。
缺点为不易掌握零件在水中的停留时间。
在生产实际中我们常采用简单易行、操作方便、介质稳定的水淬油冷的冷却方式，用于碳工钢、大截面的低合金工具钢的淬火。
在高温区用盐水快速冷却，抑制过冷奥氏体的分解，在低于400~C：以下转入盐浴或油中缓慢冷却，以减少工件的内应力和开裂倾向。
同时双液淬火法的另一种方法是将加热透的工件淬入冷却介质中，数秒后提出空冷一段时间，然后再次淬入介质中，如此反复多次，实现对工件的冷却。
其目的使工件的心部和表面得到不同的硬度，当工件从介质中取出后，工件的表面转变为马氏体被心部的热量回火，减少了内应力的作用，但此时内部的奥氏体不能发生分解，以利于再次淬入介质中继续转变为马氏体，得到需要的金相组织和硬度。
该方法多用于大型碳素钢的模具，其形状复杂、壁厚薄不均、多孔和槽形变化大的整体淬火。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
双液淬火时，水或盐水中的冷却时间如何确定？油中的冷却时间如何确定？
双介质淬火法操作的关键是控制工件的水冷时间。
水冷时间控制方法有3种。
（1）计算法根据实践经验，工件尺寸为￠5~30mm时，其冷却时间可按2.5~3.3s/10mm计算；对于截面尺寸大于￠30mm的工件，按3.3~6.7s/10mm计算；对于形状复杂、变形要求高的模具，有时采用超常冷却，即水冷时间按1.25~2 s/10mm计算。
凡大截面者宜取上限，截面小者则取下限。
为控制好水冷时间，淬火时通常以数数的方法进行控制。
正常人最快1s内只能数到4，随意通常淬火时以最快速度数数，没数到4N倍时，冷却时间可视为Ns。
数数是从工件淬入冷却介质时开始。
（2）感觉法根据工件在淬火时沸腾冷却的剧烈程度来判断。
当工件在水中冷却抖动变小，感觉不强时，立即可转油。
（3）听觉法当工件淬入水中后的嗡嗡声已经较弱并即将停止时立即转入油中冷却。
这三种方法以计算法（数数法）较为稳当，如若将三种方法综合来控制，水冷时间的控制就比较容易掌握。
油中冷却时间的确定按照D（工件有效厚度，mm）×（0.05~0.10）min/10mm计算。
从水转移到油池的时间越短越好，一般小件应该控制在2s之内。
大件转移时间操作困难，一般会超出2s。