钢的淬火工艺
钢的淬火介绍
钢的淬火介绍
淬火是将钢件加热到Ac3(亚)或Ac1(过)以上30-50℃,经过保温,然后在冷却介质中迅速冷却,以获得高硬度组织的一种热处理工艺。
其目的在于提高材料的硬度和耐磨性，常应用于工具、模具、量具和滚动轴承的制造。
淬火后的组织为马氏体、下贝氏体。
淬火工艺中淬火冷却速度决定了材料的质量，理想的冷却速度是两头慢中间快，以便减少内应力。
1 常用淬火法
1)单液淬火(普通淬火)
在一种淬火介质中连续冷却至室温，如碳钢水冷。
缺点: 水冷,易变形,开裂.。
油冷:易硬度不足,或不均。
优点: 易操作,易自动化。
2)双液淬火
先在冷却能力较强的介质中冷却到300℃左右,再放入冷却到冷却能力较弱的介质中冷却,获得马氏体。
对于形状的碳钢件,先水冷,后空冷。
优点: 防低温时M相变开裂。
3)分级淬火
工件加热后迅速投入温度稍高于Ms点的冷却介质中,(如言浴火碱浴槽中)停2-5分(待表面与心部的温差减少后再取出)取出空冷。
应用:小尺寸件(如刀具淬火) 防变形,开裂。
优点: 工艺简单,操作容易。
缺点:在盐浴中冷却,速度不够大,只适合小件。
4)等温淬火
将加热后的钢件放入稍高于Ms温度的盐浴中保温足够时间, 使。
钢的热处理工艺淬火(精品值得参考)课件
THANKS
淬火时间
淬火时间过短或过长都会影响淬火效果，需要根据实际情况进行调整。
淬火介质与冷却方式
淬火介质
淬火介质的冷却能力、化学成分和杂质含量都会影响淬火效果。
冷却方式
采用不同的冷却方式（如油冷、水冷、空冷等）会影响钢的硬度和组织结构，进而影响其力学性能。
05 淬火工艺的优化与创新
新型淬火介质的研究与应用
总结词
新型淬火介质具有更高的冷却速度和更 佳的淬火效果，能够提高钢的硬度和强 度，降低淬火变形和开裂的风险。
VS
详细描述
随着科技的发展，新型淬火介质不断涌现， 如聚合物淬火介质、纳米流体淬火介质等。 这些新型淬火介质具有优异的热物理性能， 能够提供更快的冷却速度和更均匀的冷却 效果，从而提高钢的硬度和强度。
高碳钢的淬火工艺应用
高碳钢是一种碳含量较高的钢材，通常用于制造需要高硬度和耐磨性的 工具和零件。淬火工艺对于高碳钢的性能至关重要，可以提高其硬度和 耐磨性。
在高碳钢的淬火工艺中，通常采用油淬或水淬的方法。油淬是将钢材加 热到高温后迅速放入油中冷却，水淬则是将钢材加热到高温后迅速放入
水中冷却。不同的淬火方法会对钢材的性能产生影响。
钢的热处理工艺淬火(精 品值得参考)课件
• 淬火工艺简介
目 录
• 淬火工艺流程 • 淬火效果的影响因素 • 淬火工艺的优化与创新 • 淬火工艺的实际应用案例
01 淬火工艺简介
淬火的定义与目的
淬火定义
淬火是一种金属热处理工艺，通 过快速冷却的方法使金属获得高 硬度、高耐磨性和高强度等特性。
淬火目的
去除工件表面的油污、锈 迹和杂质，确保工件干净。
矫直工件
对工件进行矫直，确保其 形状和尺寸符合要求。
淬火 工艺
淬火工艺一、淬火工艺淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用。
机械中重要零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。
为满足各种零件千差万别的技术要求，发展了各种淬火工艺。
如，按接受处理的部位，有整体、局部淬火和表面淬火；按加热时相变是否完全，有完全淬火和不完全淬火(对于亚共析钢，该法又称亚临界淬火)；按冷却时相变的内容，有分级淬火，等温淬火和欠速淬火等。
工艺过程包括加热、保温、冷却3个阶段。
生产实践中应用最广泛的淬火分类是以冷却方式的不同划分的。
主要有单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火等。
● 单液淬火是将奥氏体化工件浸入某一种淬火介质中，一直冷却到室温的淬火操作方法。
单液淬火介质有水、盐水、碱水、油及专门配制的淬火剂等。
一般情况下碳素钢淬火，合金钢淬油。
单液淬火操作简单，有利于实现机械化和自动化。
其缺点是冷速受介质冷却特性的限制而影响淬火质量。
单液淬火对碳素钢而言只适用于形状较简单的工件。
● 双液淬火是将奥氏体化工件先浸入一种冷却能力强的介质，在钢件还未达到该淬火介质温度之间即取出，马上浸入另一种冷却能力弱的介质中冷却，如先水后油、先水后空气等。
双液淬火减少变形和开裂倾向，操作不好掌握，在应用方面有一定的局限性。
● 马氏体分级淬火（分级淬火）是将奥氏体化工件先浸入温度稍高或稍低于钢的马氏体点的液态介质（盐浴或碱浴）中，保持适当的时间，待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷，以获得马氏体组织的淬火工艺。
分级淬火由于在分级温度停留到工件内外温度一致后空冷，所以能有效地减少相变应力和热应力，减少淬火变形和开裂倾向。
分级淬火适用于对于变形要求高的合金钢和高合金钢工件，也可用于截面尺寸不大、形状复杂地碳素钢工件。
这种冷却方法的特点是先将工件浸入温度略高于Ms的浴槽，在浴槽中保温至工件表面与中心均冷至浴槽的温度，然后取出空冷。
浴槽温度一般为Ms+（10~20）℃。
浴槽中介质的成分采用硝盐浴、碱浴、中性盐浴● 贝氏体等温淬火是将钢件奥氏体化，使之快冷到贝氏体转变温度区间（260～400℃）等温保持，使奥氏体转变为贝氏体的淬火工艺，有时也叫等温淬火。
钢的淬火处理
钢的淬火处理钢的淬火处理是一种常见的热处理工艺，旨在提高钢的硬度和强度。
通过淬火处理，钢材的晶粒结构得到改善，内部应力得到释放，从而使钢材具有更好的机械性能和耐磨性。
淬火处理的基本原理是将加热至适宜温度的钢材迅速冷却，使钢材发生相变，从而改变其组织结构。
淬火处理的过程包括加热、保温和冷却三个阶段。
钢材在淬火处理前需要进行加热。
加热温度的选择取决于钢的成分和要求的硬度。
一般而言，高碳钢的加热温度较高，而低碳钢的加热温度相对较低。
加热温度的控制非常重要，过高或过低都会影响淬火效果。
加热后，钢材需要保温一段时间。
保温时间的长短也是影响淬火效果的因素之一。
保温时间过短会导致组织转变不完全，保温时间过长则可能导致组织过度粗化。
因此，保温时间的选择需要根据具体情况进行合理调整。
最关键的一步是冷却过程。
钢材在淬火处理时需要迅速冷却，以使其发生相变。
常用的冷却介质包括水、油和气体。
冷却介质的选择取决于钢材的成分和要求的硬度。
水冷却速度最快，但容易产生变形和开裂；油冷却速度适中，能较好地控制变形和开裂；气体冷却速度较慢，适用于对变形和开裂要求较高的情况。
淬火处理后的钢材会出现显著的硬化现象。
这是由于淬火过程中，钢材的奥氏体晶粒被固溶体所替代，晶粒细化并产生内部应力。
这种硬化现象使得钢材具有更高的硬度和强度。
但与此同时，也会伴随着脆性的增加。
因此，淬火处理后的钢材需要进行回火处理，以减轻内部应力和提高韧性。
钢的淬火处理是一种重要的热处理工艺，能够显著提高钢材的硬度和强度。
通过合理控制加热、保温和冷却过程，可以使钢材的组织结构得到优化，从而获得更好的机械性能和耐磨性。
淬火处理后的钢材需要进行回火处理，以平衡硬度和韧性。
钢的淬火处理在工业生产中具有广泛的应用，对于提高产品质量和性能具有重要意义。
20crmnti钢淬火的工艺
20crmnti钢淬火的工艺
20CrMnTi钢是一种低碳合金结构钢，适用于制造高强度和耐磨性要求较高的零件。
淬火是提高钢材硬度和强度的一种热处理工艺。
20CrMnTi钢的淬火工艺一般包括以下步骤：
1. 加热：将20CrMnTi钢零件放入加热炉中，加热到适当的温度。
加热温度通常为850-900摄氏度。
保持一定时间，以保证零件的均匀加热。
2. 保温：将加热后的零件保温一段时间，使其达到均匀的温度。
3. 淬火：将保温后的零件迅速浸入冷却介质中，如水或油中。
淬火的目的是通过快速冷却来使钢材的组织发生相变，从而达到提高硬度和强度的效果。
4. 调质：将淬火后的零件进行回火处理，以减轻内应力并提高韧性。
回火温度一般在150-250摄氏度之间，保温时间根据零件的尺寸和要求而定。
5. 冷却：将回火后的零件自然冷却至室温。
需要注意的是，20CrMnTi钢的淬火工艺应根据具体的零件要求和使用条件进行调整，以获得最佳的性能和组织结构。
钢材热处理的四种方法
钢材热处理的四种方法
钢材热处理是钢铁制造业中的一项重要工艺，它能够改变钢材的组织结构和性能，增强钢材的强度、韧性和耐磨性。
现在，我们将介绍热处理钢材的四种方法。
1. 火焰淬火
火焰淬火是一种常见的钢材热处理方法，它通过在钢材表面加热的同时，使用水、油或空气急冷的方式来迅速冷却钢材。
这种方法可以提高钢材的硬度和韧性，适用于生产高强度、高韧性的组件。
2. 淬火加回火
淬火加回火是一种将淬火和加回火结合起来的热处理方法。
首先，在高温下进行淬火，然后在适当的温度下进行回火，可以使钢材获得较高的强度和韧性。
这种方法适用于制造高强度和高耐磨性的零件。
3. 退火
退火是一种将钢材加热至一定温度，然后缓慢冷却的热处理方法。
这种方法可以使钢材改善韧性和可塑性，较好地适用于制造需要弯曲、拉伸和冲压的钢材产品。
4. 软化处理
软化处理是一种将钢材加热至高温，然后缓慢冷却的热处理方法。
这种方法可以使钢材获得较高的可塑性和韧性，具有优良的加工和成形
性能。
总的来说，这四种方法是钢材热处理中较为基础和常见的方法。
每种方法都有其特定的优缺点和适用范围，因此在选择热处理方法时，需要结合不同的钢材类型和使用条件来进行选择。
45号钢淬火工艺 (3)
45号钢淬火工艺引言淬火是一项常用的热处理工艺，通过迅速冷却金属材料，使其获得优异的力学性能和硬度。
45号钢是一种常见的碳素结构钢，在工业领域应用广泛。
本文将介绍45号钢的淬火工艺，包括工艺过程、主要影响因素以及淬火后的材料性能。
淬火工艺流程淬火工艺是通过将钢材加热至适宜温度，然后迅速冷却来改变其组织结构，并提高硬度和强度。
以下是45号钢淬火工艺的基本流程：1.加热：将45号钢放入加热炉中，加热到适宜的温度。
适宜的加热温度通常在800-900°C之间，具体的温度取决于材料的组成和要求的性能。
2.保温：将钢材保持在加热温度下一定时间，以确保温度均匀分布。
保温时间通常根据钢材的厚度和规格确定。
3.冷却：迅速将钢材从加热炉中取出，进行冷却。
采用快速冷却的方式，例如浸水冷却或喷水冷却，可以使钢材快速达到淬火状态。
4.回火：在淬火后，钢材通常处于极度脆性状态。
为了降低其脆性并提高韧性，需要进行回火处理。
回火是将钢材加热至较低温度，然后保温一段时间，最后进行适当的冷却。
回火温度和时间根据要求的性能进行调整。
影响淬火效果的因素淬火效果的好坏取决于多个因素的综合影响。
材料成分钢材的成分对淬火效果有直接影响。
不同的合金元素、碳含量和微量元素含量都会影响钢材的析出相、固溶度以及相变温度范围，从而影响硬度和强度。
淬火温度和保温时间淬火温度和保温时间的选择是淬火工艺中非常关键的因素。
高温淬火可以获得更高的硬度，但也容易产生裂纹。
保温时间的长短会影响组织的均匀性和稳定性。
冷却介质冷却介质的选择也对淬火效果有重要影响。
常用的冷却介质包括水、油和气体。
不同的冷却介质具有不同的冷却速度，选择合适的冷却介质可以控制钢材的硬度。
热处理设备热处理设备的性能和稳定性对淬火效果也有一定影响。
加热炉的温度控制精度和加热速度，冷却设备的冷却速度等都会影响最终的淬火效果。
淬火后的材料性能淬火后，45号钢的硬度和强度都会得到显著提高，同时也伴随着一些性能变化。
淬火工艺的基本原理及应用
淬火工艺的基本原理及应用1. 淬火工艺的基本原理淬火是金属材料热处理中的一种重要工艺，通过迅速冷却金属材料，使其产生组织和性能的变化，从而提高材料的硬度、强度和耐磨性。
淬火工艺的基本原理主要包括以下几个方面：•相变原理：淬火过程中，金属材料经历了相变过程，其中最常见的是奥氏体转变为马氏体。
相变过程中的晶体结构变化，导致了材料硬度的提高。
•冷却速度：淬火工艺中，冷却速度是至关重要的。
快速冷却可以使材料快速达到马氏体转变的条件，从而得到高硬度的淬硬层。
•冷却介质：常用的淬火介质有水、油和盐水等。
不同的冷却介质会对淬火效果产生不同的影响。
•温度控制：淬火温度的控制对淬火效果有重要影响。
过高或过低的温度都会影响到材料的组织和性能。
2. 淬火工艺的应用淬火工艺在金属材料的加工和制造过程中有着广泛的应用。
主要应用在以下几个方面：2.1 工具制造淬火工艺在工具制造中起着重要的作用。
通过淬火可以使工具材料达到更高的硬度和耐磨性，提高工具的使用寿命。
常见的应用包括刀具、冲压模具、钳工工具等。
2.2 零件制造淬火工艺在零件制造中也具有广泛的应用。
通过淬火可以改变材料的性能，提高零件的强度和硬度，满足特定的使用要求。
常见的应用包括汽车发动机零件、机械传动零件、轴承等。
2.3 钢铁冶炼淬火工艺在钢铁冶炼中也是重要的一环。
通过淬火可以改变钢材的组织和性能，使其具有更好的强度和韧性。
常见的应用包括高强度钢、合金钢等。
2.4 热处理工艺淬火是热处理中不可或缺的环节。
热处理是通过控制材料的加热和冷却过程，使其达到更好的组织和性能。
淬火作为其中的一个关键步骤，对最终的材料性能起着决定性的作用。
3. 淬火工艺的优化为了进一步提高淬火工艺的效果，可以采取以下优化措施：•加入淬火剂：在淬火过程中，加入一定的淬火剂可以使冷却效果更加均匀，避免金属材料出现裂纹等问题。
•控制冷却速度：通过控制冷却速度，可以使材料达到最佳的淬火效果，避免出现过渡结构和过渡硬度。
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钢的淬火工艺
加热
式中 T K α D 加热时间，min; 工件装炉方式修正系数; 保温时间系数（ min/mm）; 工件有效厚度（mm).
装炉方式：单层工件有间隔排放，K=1.0； 单层工件无间隔排放，K=2.0； 料盘堆放装料加热，K=1.1∽1.2； 小件散状堆放加热，K=1.3 ∽1.4。
加热
钢的淬火工艺
有效厚度D 1.圆棒形工件按直径计算; 2.扁平工件以厚度计算;
3.实心圆锥体按离大端1/3高度处直径计算；
4.垫圈类工件，H ≤1.5（D-d)/2时，以H为有效厚度。（H工件高度或厚度，D工 件外径，d工件内径）； 5.套类零件，当H ≥1.5（D-d)/2时时，取1.5（D-d)/2为有效厚度，当D/d ≥7,而d ≤50时，按外径计算； 6.阶梯轴或截面有突变的工件，按较大直径或截面计算； 7.当工件形状较复杂时，应以工件主要部份有效厚度计算。
钢的淬火工艺
冷却
淬火油缺陷 （1）造成环境污染； （2）安全性差，并存在火灾隐患； （3）随着使用时间延长，油的冷却性变差，出现“老化”现象 （4）对油槽经常要保养。 淬火油种类 （1）全损耗系统用油（机械油），常用10号或22号机械油，使用温度低于 80 °C以下；分级淬火选用闪点较高的100号机械油； （2）普通淬火油； （3）快速淬火油； （4）光亮淬火油； （5）真空淬火油
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冷却
淬火介质 1.水：安全、清洁，对环境无污染，水温对水的冷却能力有强烈的影 响， 淬火水槽温度应保持在40 °C以下。循环、搅动可增加水的冷却效果； 2.淬火油： 淬火油应具备的性质 （1）较高的闪点和燃点，以减少火灾危险； （2）较低的粘度，减少随工件带出的损失； （3）不易氧化，老化缓慢； （4）在珠光体（或贝氏体）转变温度区间有足够的冷却速度。
装炉
钢的淬火工艺
1.允许不同材质、但具有相同加热温度的工件装入同一炉加热； 2.入炉工件均应干燥、无油污及其它脏物；
3.截面大小不同的工件装入同一炉时，大件应放在炉镗里面，大、小件分别计算 保温时间；
4.装炉时必须将工件放在装炉架或炉底板上，用钩子、钳子堆放，不得将工件直 接抛入炉内，以免碰伤工件或损坏设备； 5.细长件应尽量垂直吊挂加热，以减少变形； 6.在炉中加热时，一般单层排列，工件间隙10-30mm，小件允许适当堆放，保温 时间酌情增加。
淬火 清洗
回火 校直 去应力 处理 表面清理 （喷砂） 检验
钢的淬火工艺
淬火前的准备
1.校对工件数量、材质及尺寸，并检查工件有无裂纹、磕碰伤、锐边、尖角及锈 蚀等影响淬火质量的缺陷； 2.根据图样及工艺要求,明确淬火的具体要求,如硬度、局部淬火范围等； 3.根据淬火要求，选用合适的工夹具或进行适当的绑扎，在易产生裂纹的部位采 取适当的防护措施，如用铁皮及堵孔等； 4.表面不允许氧化、脱碳的工件可用专用涂料防护； 5.大批工件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∽ 850 840∽ 860 830∽ 850 980∽ 1020 1020 ∽ 1050
冷却 剂
水或盐水 油淬或水 淬油冷 油 油 油
淬火后硬度 （≥）HRC
50 50 60 60 55
GCr15 Cr12MoV 9Cr18Mo (9Cr18MoV)
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加热
3.工件的加热时间计算 3.1炉中的工件应在规定的加热温度范围内保持适当的时间，保证必要的组织转变的 护散。加热时间是指工件装炉合闸通电加热起至出炉的整个过程的时间（含所需 升温时间、透热时间、及组织转变所需时间）。 3.2加热时间与工件的有效厚度、钢种、装炉方式、装炉量、装炉温度、炉的性能及 密封程度等到因素有关。 3.3工件的加热时间可按下列公式计算： T=KαD
冷却
钢的淬火工艺
冷却方法 （1）.水冷:用于形状简单的碳钢工件,主要是调质件; (2).水淬油冷:用于形状简单的碳钢与大截面低合金钢工件; (3).油冷:合金钢、合金工具钢工件大都采用油冷； （4）.分级冷却; (5).等温冷却.
冷却
钢的淬火工艺
冷却方式： （1）形状复杂的易变形工件，可采用空气预冷或降温预冷后再淬入冷却 剂； （2）细长形、圆筒形工件应轴向垂直浸入； （3）圆盘形工件浸入时应使其轴向与介质液面保持水平； （4）薄刃工件应使整个刃口先行同时浸入，薄片件应垂直浸入，大型薄 件应快速垂直浸入，速度越快越好，畸变越小； （5）有凹面或不通孔的工件浸入时，凹面及孔的开口端向上，以利于孔 附近部位的冷却； （6）长方形带通孔的工件，应垂直斜向淬入，以利孔附近部位的冷却； （7）工件浸入淬火介质后应适当沿淬入方面直线移动，提高工件的冷却 速度。
钢的淬火工艺
钢种淬火温度与淬火后硬度
加热
钢号
45 40Cr
1.加热方式 1.1碳钢及合金钢工件，一般可直接装入 淬火温度或比规定的淬火高20~30℃ 的炉中加热； 1.2高碳高合金钢及形状复杂的工件应作 预热。 2.加热温度选择 注：一般工件取中间温度，复杂易变形 工件要取下限温度； 淬水工件取下限温度，淬油工件可 取上限温度。
钢的淬火工艺
加热
α 保 温 时 间 系（min/mm）
工件材料 碳素钢 低合金钢 高合金钢高速钢 直径/mm ≤50 ＞50 ≤50 ＞50 0.35 ∽0.85 ＜600 °C 800 ∽900 °C 1.0∽1.2 1.2 ∽1.5 1.2 ∽1.5 1.5 ∽1.8 0.65 ∽0.85
钢的淬火工艺
加热
4.加热速度
对于形状复杂，要求变形小的工件，必须控制加热速度以保证淬火畸变及 开裂倾向，一般以30 ∽70 °C/h限速升温到600 ∽ 700 °C，在均温一 段时间后再以50 ∽100 °C/h速度升温。 形状简单的中、低碳钢，直径小于400mm的中碳合金结构钢可直接到温 入炉加热。
钢的淬火工艺
淬火加热温度
亚共析钢淬火加热温度Ac3+30∽50 ℃ 合金钢的淬火加热温度稍 微高一些，是临界点Ac3以上 50~100℃。 加热时间： 箱式炉：1~2min/mm 合金钢适当延长
碳钢的淬火加热温度范围
钢的淬火工艺
淬火工件的工艺流程
一般工件：
淬火
清洗
回火
表面清理 （喷砂）
检验
轴类零件及易变 形工件：