钢的淬火
常用钢材热处理参数
常用钢材热处理参数常见的钢材热处理参数包括淬火、回火、退火、正火等。
下面将详细介绍它们的温度范围、保温时间以及应用领域。
1. 淬火（quenching）淬火是指将加热至临界温度以上的钢材迅速冷却至室温或低温的热处理过程。
淬火的目的是增加钢材的硬度和强度。
常见的淬火温度范围为800℃到950℃，保温时间通常为数分钟。
钢材的选用因素包括成分、形状和尺寸、要求的性能等。
应用领域包括汽车零部件、工具、刀具等。
2. 回火（tempering）回火是指将淬火后的钢材加热至一个较低的温度范围并持续保温一段时间的热处理过程。
回火使得钢材硬度和强度降低，但同时也提高了其韧性和可塑性。
回火一般在淬火后立即进行。
温度范围通常为150℃到700℃，保温时间则根据要求的性能来确定。
应用领域包括航空航天、机械零部件、轴承等。
3. 退火（annealing）退火是指将钢材加热至足够高的温度并持续保温一段时间，然后缓慢冷却的热处理过程。
退火的目的是消除钢材内部的应力，改善它的可加工性和韧性。
退火温度和保温时间的选择依赖于钢材的成分和形状，一般在600℃到800℃之间。
应用领域涉及到钢材的精密加工，如汽车制造、船舶等。
4. 正火（normalizing）正火是指将加热至临界温度以上的钢材空气冷却至室温的热处理过程。
正火可以消除钢材内部的应力，改善它的可加工性和韧性。
正火温度范围一般为800℃到950℃，保温时间通常为数分钟。
应用领域包括汽车零部件、轴承、机械零件等。
此外，还有其他钢材热处理方法如奥氏体化退火、球化退火等针对不同的钢材类型和应用需求的热处理方法。
具体的热处理参数应根据材料的成分、形状和要求的性能来确定，并结合实际生产条件进行调整。
因此，在进行钢材热处理时，需要进行一系列的试验和分析，以确定最佳的处理参数。
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。
钢铁淬火的技巧
钢铁淬火的技巧钢铁淬火是一种常用的热处理方法，用于提高钢铁材料的硬度和耐磨性。
淬火的目的是通过快速冷却钢铁材料，使其在固溶态下快速形成马氏体组织，从而增加材料的硬度。
下面将详细介绍钢铁淬火的技巧。
1. 淬火温度的选择淬火温度是钢铁淬火过程中最为关键的参数之一。
温度过高会导致奥氏体组织过多，造成硬度低下；温度过低则会导致马氏体组织量不足，硬度不够。
因此，选择合适的淬火温度非常重要。
一般来说，淬火温度应当低于临界淬火温度，但又要高于棒铁的再结晶温度。
2. 淬火介质的选择淬火介质的选择也是钢铁淬火过程中的关键因素。
常用的淬火介质有水、油和气体。
水冷却速度快，适合淬硬性更好的高碳钢；油冷却速度较慢，适合淬硬性较差的低碳钢和合金钢；气体则是一种常用的淬火介质，适合对表面质量要求较高的工件。
在选择淬火介质时，需要根据钢材的成分、形状和要求等因素综合考虑。
3. 加热处理的均匀性在钢铁淬火之前，需要对工件进行加热处理。
加热处理的均匀性对淬火结果有着重要的影响。
均匀加热可以保证材料的各个部分达到相同的温度，使淬火时的组织转变更加均匀。
因此，在进行加热处理时，应尽量采用均匀加热的方式，如采用窑炉加热或者对于较小的工件可以采用电阻炉等设备。
4. 淬火过程中的控制速度淬火过程中的冷却速度对钢铁的最终硬度有着决定性的影响。
快速冷却可以增加马氏体的形成率，从而提高钢材的硬度。
在淬火过程中，冷却速度可以通过调整淬火介质的温度和流速来控制，也可以通过改变工件尺寸和形状来实现。
另外，还可以通过预加热和温度保持来控制钢材的温度分布，进一步调控冷却速度。
5. 淬火后的回火处理淬火后的钢材通常会出现内应力和脆性，为了消除这些问题，需要进行回火处理。
回火的目的是通过加热将马氏体转变为较为稳定的组织，以提高材料的韧性和塑性。
回火温度和时间的选择要根据具体材料和要求来确定，一般会在一定的温度范围内进行几次回火，以达到最佳效果。
综上所述，钢铁淬火是一种重要的热处理方法，通过合适的淬火温度和介质、均匀的加热处理、控制冷却速度以及适当的回火处理，可以获得理想的淬火效果。
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。
钢的淬火全套PPT
而碳素工具钢的淬透性很差，但其淬硬性却很高
• 淬透性好的钢其淬硬性不一定高。
• 如低碳合金钢淬透性很好，但其淬硬性却不高；而碳素工 具钢的淬透性很差，但其淬硬性却很高
2、影响淬透性的因素
• 1）含碳量
亚共析钢，含碳量增加，奥氏体的稳定性增大，Ｃ曲线右移，淬) 的稳定性降低，Ｃ曲线左移，淬透性第四
• 淬硬性：钢在淬火后能够达到的最高硬度，它取决于M 使Ｃ曲线右移，提高了钢的淬透性
过共析钢，随着含碳量增加，奥氏体的稳定性降低，Ｃ曲线左移，淬透性降低(未溶渗碳体促进奥氏体分解) 淬透层深度：从工件表面到半M体层的深度
体的含碳量。 通常用淬透层深度来表示（在相同的加热条件下）
钢的淬透性：钢在淬火时能够获得马氏体的能力。
未溶第二相越多，作为结晶核心，使A体不稳定，C曲线左移，淬透性下降
• 四、钢的淬透性
• 3.淬透性的测定
第 四 节 钢 的 淬 火
第 四 节 钢 的 淬 火
第 四 节 钢 的 淬 火
淬 淬透性：钢在淬火时能够获得M体的能力，它是钢材本身固有的属性，取决于M体的临界冷却速度
而碳素工具钢的淬透性很差，但其淬硬性却很高
• 淬透层深度：从工件表面到半M体层的深度 火 随加热温度的提高和保温时间的延长，碳化物溶解充分，奥氏体成分均匀，晶粒粗大（总形核部位减少），这些都增加过冷奥氏体的稳定性，
• 2）合金元素
节
除• C能3o）外会加，发绝热生大温改多变度数，和合使保金淬温元透时素性间溶提入高奥氏体后，都使Ｃ曲线右移，形状也可钢的淬
随加热温度的提高和保温时间的延长，碳化物溶解充分，奥氏体成分均匀，火
晶粒粗大（总形核部位减少），这些都增加过冷奥氏体的稳定性，使Ｃ曲线 右移，提高了钢的淬透性
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。
第七章2 钢的淬火 (quenching)
淬透性表示方法
J(HRC)
d d为至水冷端距离；HRC－该处的硬度值）， 如J（42/5）表示距水冷端5mm处试样的硬 度值为HRC42。
四 淬火缺陷及防止
淬火内应力：是造成变形开裂的根本原因。 包括热应力，组织应力。 淬火变形 ：几何形状和体积变化。 淬火开裂： 类型：纵向裂纹，横向裂纹，网状裂纹，剥离裂 纹，显微裂纹 减少淬火变形和防止淬火开裂的措施 1）正确选择材料和合理设计工件形状 2）正确地锻造和预备热处理 3）采用合适的淬火加热温度，尽量选择淬火的下 限温度。
淬透性的确定方法：
断口检验法 U曲线法 临界直径法 末端淬火法－是目前世界上最广泛的淬透 性试验法。
末 端 淬 火 法 原 理 示 意 图末端淬火法Fra bibliotek
将加热好的试样，从炉中取出后，迅速放 在立架上，并立即喷水冷却试样的末端， 使该处快速冷却，约经10~20min待整个试 样冷却后取下。 磨平试样，沿试样长度方向，每隔一定距 离测量硬度，得硬度－距离的关系曲线， 即淬透性曲线。 水冷端冷却速度最大，随着至水冷端距离 的增大，冷却速度逐渐减小，因而硬度也 逐渐下降。
第二节 钢的淬火 （quenching)
定义：将钢加热到临界温度以上，保温一 定时间使之A化后，以大于临界冷却速度的 冷速进行冷却的一种工艺过程。 组织：M，B或M＋B混合物；少量残余和 未溶的第二相。
目的（与回火配合）
提高强韧性，如各种机器零件 提高弹性，如弹簧 提高耐蚀性和耐热性，如不锈钢和耐热钢。 提高硬度和耐磨性，如刃具、量具、模具等 可见，淬火是使钢强化和获得某些特殊使 用性能的主要方法。
淬火
淬火（汉语词语）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。
读法编辑淬火，《现代汉语词典》读法为cuì（音同"脆"）huǒ，工人与退火的读音比较读做“蘸火”目的编辑淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。
常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。
淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性HR-150型电动洛氏硬度计，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。
通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性下降及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。
另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。
淬火工艺主要用于钢件。
常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。
随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。
与钢中其他组织相比，马氏体硬度最高。
淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。
为此必须选择合适的冷却方法。
根据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。
45号钢淬火标准
45号钢淬火标准
45号钢淬火的标准包括以下步骤：
1. 推荐热处理温度为850℃正火、840℃淬火、600℃回火，性能为屈服强度≥355MPa。
2. 抗拉强度≥600MPa，伸长率≥16%，断面收缩率≥40%，冲击功为39J。
3. 淬火后硬度大于HRC55（最高可达HRC62）为合格，实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火 HRC58）。
4. 45号钢调质后表面硬度在HRC20~HRC30之间。
5. 45钢淬火硬度在HRC55~58之间，极限值可达HRC62，但不推荐使用，当45钢硬度在HRC50以上，较易出现裂纹。
6. 45号钢淬火后，内部会产生不均应力，导致零件变形。
所以要经过自然时效（室温放置5-10天）或在140°
-160°的时效炉保温2-3天才能使用。
7. 实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火 HRC58）。
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♣ 淬火介质的冷却特性一般以试样的冷却曲线或试样冷至不同温度时的 冷却速度表征 淬火介质冷却特性的测试方法 最常用的是银球探头法 f20 mm的银球(银的热传导系数极大，近似把冷却过 程中球表面的温度=心部温度 测试条件为：银球加热温度800℃ ，介质液量2升， 流动速度25cm/s
★ 蒸汽膜阶段：灼热工件投入淬火介质后，瞬间在 工件表面产生大量过热蒸汽，紧贴工件形成连续 的蒸汽膜，使工件与液体分开。 ★ 沸腾阶段：进一步冷却，工件表面温度↓，放出 热量↓，蒸汽膜厚度↓并破裂→液体与工件直接 接触，形成大量汽泡逸出液体 ★ 对流阶段：工件表面温度降至介质的沸点或分解 温度以下时，工件的冷却主要靠介质的对流进行
蒸汽是热的不良导体， 冷却主要靠辐射传热， →V冷比较缓慢 介质的不断汽化和更新，带走大量热量→V冷 较快。V冷取决于淬火介质的汽化热，汽化热 ↑→从工件带走的热量↑→ V冷↑。当工件的 温度降至介质的沸点或分解温度时，沸腾停止 当工件表面的温度<介质沸点 或分解温度，工件的冷却主 要靠介质的对流进行。工件 和介质之间的温差↓，V冷↓
♣ 在淬火冷却过程中，由于工件内外的温差使工件内外体积胀缩量的不同 及相变的不同时性产生应力、变形及开裂 →影响淬火质量
§10.1 淬火
淬火:把钢加热到临界点 Acl 或 Ac3 以上，保温并随之以大于临界冷却速度 （Vc）的速度冷却，得到介稳状态M或下B组织的热处理工艺 工具、渗碳零件和其它高强度耐磨机器零件：↑硬度、强度和耐磨性 目的 结构钢：获得良好的综合机械性能 部分工件：改善钢的物理和化学性能，如↑钢的磁性 不锈钢淬火以消除第二相→改善耐蚀性
☺20℃的碱水溶液具有很高的冷却能力， 几乎看不到蒸汽膜阶段 ☺温度↑→冷却能力↓ ☺碱水(NaOH)溶液作淬火介质时能和已氧化 的工件表面发生反应→工件表面呈银白色， 具有较好的外观 ☺对工件及设备腐蚀较大，有刺激性气味， 溅在皮肤上有刺激作用
沸点: 250～400℃， 具有物态变化
碱水溶液未能在 生产中广泛应用
钢的化学成分在 一定范围内波动
▓淬透性的计算方法: 1942 年格罗斯曼提出“从化学成分计算可淬性问题” 理想临界直径计算法: 以求得不同含碳量及A晶粒度时碳钢的理想临界直径， 考虑合金元素的作用，计算各种钢号的理想临界直径
DI = DIC 〃 FMn 〃 FCr 〃 FSi 〃 FNi 式中Dl—所述钢的理想临界直径，Dlc —碳钢的理想临界直径， FMn〃 FCr … 为 Mn、Cr … 等合金元素的增殖系数 产生偏离的原因： (l）当以半M区作为衡量标准时， 先形成B或先形成P，二者对其 影响就不同，计算公式中只考 虑合金元素量，没有考虑合金 元素对该二种转变的影响 (2）合金元素单独存在或共同存在， 对其作用不同 (3）淬透性高的钢，常含有大量碳 化物形成元素，这些元素极难 溶解 ▓ 根据化学成分计算端淬曲线: 根据钢中化学成分，直接计算离端淬试样 水冷端不同距离处的硬度值 试验表明，所有合金元素在距水冷10mm以内的影响较明显， 大于 10mm 后其影响趋于一个常数
淬火时获得M的难易程度 →主要和钢的过冷A稳定 性有关，或者说与钢的临 界淬火冷却速度有关 M
非M组织
两区的分界线正是硬度变化 最大部位；观察金相，正是 50%M和非M的混合组织区。 分界线上的硬度代表M区的 硬度→临界硬度或半M硬度
影响钢的淬透性的因素
★ 钢的化学成分：过共析钢 T加<Accm, C>1% ，C↑→Vc↑→淬透性↓ C <1%，C↑→Vc↓→淬透性↑ T加>Ac3或Accm， C↑→Vc↓→淬透性↑ 42Mn2V 钢的 淬透性>> 45Mn2及 42SiMn钢
实验测定方法
♣ 临界直径法: 由被测钢制成不同直径 的圆棒，按规定淬火条件进行淬火， 在中间部位垂直于轴线截断，沿着直 径方向测定自表面至心部的硬度分布 曲线
如果把上述分界线看作淬硬层的分界线，亮区=淬硬层，暗区=未淬硬层 把未出现暗区的最大试样直径称为淬火临界直径 ↔ 该种钢在该种淬火介质中能 够完全淬透的最大直径 在给定淬火条件下，淬火临界直径↑→能完全淬透的试棒直径↑，钢的淬透性↑
对无物态变化的淬火 介质，在淬火冷却中 主要靠对流散热
介质的比热， 热传导系数和 粘度等
淬火介质的冷却能力最常用的表示方法是淬火烈度 H 规定：静止水的淬火烈度 H = 1 ，其它淬火介质的淬火烈度由与静止水的 冷却能力比较而得。冷却能力↑→H 值↑
淬火烈度H实质上反映了钢内部的热传导系数及钢与介质给热系数间的关系
合金元素除Ti、Zr 和 Co外，↑钢的淬透性 多种合金元素同时加入钢中，其影响不是单个合金元素作用的简单迭加 例如单独加V，↓钢的淬透性。但与Mn同时加入，Mn的存在促使V碳化物的 溶解→淬透性↑↑ 加入微量B(0.001～0.003 %） ↑↑钢的淬透性(抑制先共析F的析出)
★ A晶粒度：A晶粒↑→淬透性↑，A晶粒对P转变的延迟作用比对B的大 ★ A化温度: ↑A化温度，A晶粒↑ 促使碳化物及其它非金属夹杂物溶解并使A成分均匀 ↑过冷A稳定性→ ↑淬透性 ★ 第二相的存在和分布: A稳定性→影响淬透性。 ★ 钢的原始组织、应变和外力场等对钢的淬透性也有影响
蒸汽膜阶段
试样本身的物理 特性（如比热， 比重，热传导系 数）及几何形状
沸腾阶段
对流阶段
B点：蒸汽膜开始破裂的温度，称为该介质的特性温度
常用淬火介质：水及其溶液、油、水油混合液（乳化液）以及低熔点熔盐 ♫水：最常用的淬火介质 优点：来源丰富，具有良好的物理化学性能 水的汽化热在 0℃ 时为 2500 kJ/kg，100℃为 2257kJ/kg 热传导系数在20℃时为 2.2kJ/(m〃h〃℃) ►水温对冷却特性影响很大。水温↑→水的冷却速度↓
粘度较高的油，闪点也较高，可 在较高温度下使用。例如 160～ 250℃，这种油粘度对冷却速度起 主导作用，油温↑→冷却能力↑
淬火油经长期使用后，其粘 度和闪点升高，产生油渣， 油的冷却能力下降 油 的老化
油的冷却能力比较低（特别 高温区域，即一般碳钢或低 合金钢过冷A最不稳定区） 高速淬火油：在油中加入添 加剂→↑特性温度，或↑油 对金属表面的湿润作用→ ↑蒸汽膜阶段的热传导作用
C含量相同、加入0.70% Cr 使钢的心部硬度↑、未淬 硬部分心部直径Du↓→临 界直径 Dk↑、淬透性↑
临界直径 Dk 是在一定淬火条件（其中包 括淬火介质的冷却能力）下测得的 → 用 临界直径法表示钢的淬透性，必须标明淬 火介质的冷却能力或淬火烈度
为了除去临界直径中包含淬火烈度的因素，用单一的数值来表征钢的淬透性 直接表征 钢的淬透 性的高低
T加>临界点（亚共析钢 Ac3，过共析钢 Ac1以上) →A组织 V冷>临界冷却速度
冷却后的组织：M或下B
不能只根据V冷的快慢来 判别是否是淬火!!!
♫低碳钢水冷只得到P组织→正火
♫高速钢空冷得到M组织→ 淬火，而非正火
一、 淬火介质：为实现淬火目的用的冷却介质 结合钢的连续冷却转变图，理想的淬火介质的冷 却能力应在过冷A最不稳定的区域(即P转变区）具 有较快的冷却速度，而在 Ms 点附近的温度区域 冷却速度比较缓慢
♫油：最早采用的是动、植物油脂，冷却能力<水，但在一般M转变区的 冷速较慢→较为理想 目前工业采用矿物油(石油中提炼): 一般为润滑油，如锭子油、机油等
油的特性温度较水高，在500～350℃处于沸腾阶段→冷速最快 T<350 ℃处于对流阶段→冷速较慢 在钢过冷A最不稳 定区有最快的冷速 →最大淬硬层深度 在M转变区有最小的冷却 速度→组织应力↓，防 止淬火裂缝产生
（特别是蒸汽膜阶段延长，特性温度降低）
►水的冷却速度快（400～100℃ 的冷却速度特别快） ►循环水的冷却能力>静止水（特别是蒸汽膜阶段）
♫ 碱或盐的水溶液：水中溶入盐、碱等物质↓蒸汽膜的稳定性→蒸汽膜阶段↓， 特性温度↑ → ↑冷却速度
☻食盐水溶液的冷却速度>纯水 ☻食盐浓度较低时，食盐浓度↑→食盐水溶液的冷却能力↑ ☻10%的食盐水溶液几乎没有蒸汽膜阶段 ☻在650～400℃ 冷却速度最大
最重要的工序 ♣ ↑↑钢的强度和硬度，结合不同温度的回火→不同的强度、塑性和韧性 的配合，获得不同的应用
Chapter 10 钢的淬火及回火
♣ 在充分理解过冷A转变动力学曲线及B转变、M转变的基本规律，以及传 热学的基础上，把相变动力学和传热学结合起来→研究淬火过程的本质→从 工程角度如何来衡量和控制淬火质量
离水冷端距离小于6mm处的硬度，由于合金元素的影响要比碳小得多， 故硬度可大致按 J0=60•√C + 20HRC 估算 淬透性在选择材料和制订热处理工艺时的应用 如果测定出不同直径钢棒在不同淬火烈度的淬火介质中冷却速度 → 根据钢的 端淬曲线来选择和设计钢材及制订热处理工艺带 不同直径钢材淬火后，表 面→中心各点与端淬试样 离水冷端各距离的关系曲 线。 ★根据端淬曲线合理选用 钢材，以满足心部硬度的 要求。 例：有一圆柱形工件，直 径35mm ，要求油淬 （H=0.4）后心部硬度＞ HRC45 , 试问能否采用 40Cr钢？
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理想临界直径（在淬火烈度H=∞的假想淬火介质中淬火时的临界直径）
若已知某钢在循环水中冷却 （H=1.2）时的 临界直径 D=27 mm， 试求在循环油（H =0.4）中淬火时 该钢的临界直径? 具体步骤： ♣ 在纵坐标取 D = 27，作水平线 与 H = 1.2 的曲线相交 ♣ 从交点到横坐标的垂线得到该 钢的理想临界直径DI＝ 45mm ♣ 再从交点引垂线，与 H = 0.4 曲线相交，由该交点引水平线 与纵坐标交于 16 mm处 ♣ 该钢在循环油中淬火时的临界 直径为16mm 临界直径的实验测定比较繁杂。 而且，由于检查部位的不同，往 往所得结果也不同→没有可比性 → 实际生产很少采用