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1、第12卷第2期郑州纺织工学院学报Vol.12No.22001年6月JOURNALOFZHENGZHOUTEXTILEINSTITUTEJune,2001文章编号:1007-4945(2001)02-0030-04热处理淬火冷却介质及其新发展李强(中原工学院西教学区,河南郑州450007)摘要:介绍了热处理淬火介质的分类、特性以及水、油等常用淬火介质的特点,新型淬火介质及其应用.论述了淬火介质在热处理生产中的重要地位及我国淬火介质的现状,并提出了淬火介质今后研究开发的方向与内容.关键词:热处理;淬火介质;连续冷却转变曲线;冷却速度;新发展中图分类号:TG154文献标
2、识码:A热处理淬火冷却介质简称淬火介质.对淬火介质的硬度和足够的淬硬深度,并且防止出现淬火裂纹和减小研究深度和应用程度,直接关系到热处理进步和热处理淬火变形,必须要选择合适的冷却介质.目前,公认的理[1]工件质量控制.由于在我国热处理行业中长期存在着论是:理想的冷却介质要保证工件淬火沿理想冷却曲线重热轻冷(即重视钢的加热技术而轻视淬火冷却技冷却,如图1所示.即在高温区(大约700~500)具有术)的倾向,且淬火冷却的生产实践又滞后于冷却转变足够高的冷速,使工件快速通过珠光体和贝氏体转变的理论研究,致使淬火冷却技术发展缓慢,成为热处理区,保证工件获得要求的表面硬度和淬硬层,而在低温
3、行业中的薄弱环节.目前,国外热处理及新型淬火介质区(大约350~200)的冷速应尽量缓慢,以免产生过大试验研究工作发展迅速,已经遥遥领先于国内,我们必的热应力和组织应力,保证淬火工件不致变形或开裂,[3]须重视并大力加强淬火介质的研究和推广应用工作,积而这正是整个淬火冷却技术的主要目标.但实践中这样的淬火介质难以找到.极研究开发经济、安全、无污染的新型淬火介质,改变我国热处理生产技术落后面貌,提高机械产品质量.1淬火介质的分类和特性1.1淬火介质的分类目前在热处理生产实践中使用的淬火介质种类繁多,但基本上可分为液体(包括水、无机物水溶液、有机聚合物水溶液、乳化液、淬火油、熔盐、熔碱、
4、熔融金属等)、气体(包括静止空气、压缩空气、液化气等)、固体(包括流态床、金属板等)三大类.其中,水、无机物水溶液、有机聚合物水溶液、乳化液、各种淬火油等,属于在淬火时发生物态变化的介质,而气体、熔盐、熔碱、熔融金属、金属板等,属于在淬火时不发生物态变化的介图1钢件淬火的理想冷却曲线[2]生产中对淬火介质有具体要求,即应满足冷速需质.1.2淬火介质的特性要,且避免工件变形和开裂;工件淬火后表面应保持清洁,即使有粘附物也应易于清洗,不腐蚀工件;在使用过在淬火工艺中,为了使工件获得高而且均匀的表面收稿日期:2001-04-19作者简介:李强(1971-),男,河南信阳人,中原工学院助
5、理工程师.第2期李强:热处理淬火冷却介质及其新发展31程中性能稳定,不易分解、变质或老化,易于检测和控淬火,最佳使用温度为30~65,其工件淬火后呈银灰制;工件浸入时不产生大量烟雾、有毒气体及刺激性气色,如不及时清洗易生锈.适用于碳钢和低合金结构钢[7]体,以保持良好的劳动条件;便于配制、运输和储存,不淬火.易引起燃烧和爆炸,使用安全.(5)氯化镁水溶液:高浓度氯化镁水溶液沸点和粘淬火介质的冷却能力,主要取决于该介质的组成及度较高,使工件淬火后获得较高的硬度,并可减少变形其物理化学性能,另外还包括其它外界因素,如冷却
6、方和开裂.它可用于45钢、T8钢、GCr15钢和30CrMnSi钢式、溶液浓度、介质温度、工件与淬火介质的相对移动速淬火.[4]度等.在实际生产中,要根据工件含碳量多少、淬透性(6)过饱和硝盐水溶液:使用温度为20~60,其高低、有效厚度和形状复杂程度等因素来选择合适的淬冷却能力较理想,能减少变形和开裂,可代替水油双火介质.对同一种淬火介质,改进冷却方法和调整工艺介质淬火,适用于碳钢和低淬透性合金钢的淬火.参数,如循环、搅拌或施以一定压力通过工件表面,都能(7)水玻璃水溶液:将水玻璃用水稀释,并添加一些提高其冷却能力,使工件均匀冷却,这对于避免形成淬盐、碱,可提高其冷却速度,最佳使用温
7、度为30~65,火软点、减少变形和开裂具有良好的作用.用来代替水油双介质淬火,也可代替淬火油.工件淬[8]火后表面附着的胶状硅酸钠,需在热水中清洗.2常用淬火介质由于无机物水溶液淬火剂具有良好的冷却能力,工2.1水件淬火开裂少,变形小,且无毒无污染,因此在热处理冷水是最古老的淬水介质,它取用方便,价格低廉,而却技术中具有重要地位.目前我国在此方面取得了许多且物理化学性能稳定、无毒、不燃烧.水的冷却能力很研究成果,
