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热处理淬火工艺的方法都有哪些?

2021-07-09 2162

  热处理淬火工艺是采用加热和冷却的方法改变材料的组织、性能及内应力状态的种热加工工艺,是机械制造业中提高产品的性能、使用寿命和可靠性的关键环节。主要针对金属来说,金属热处理是在固态下将金属或合金加热到定温度、保温定时间,然后以定冷却速度冷却,即通过加热速度、保温时间、保温温度和冷却速度等基本环节的有机配合,使金属或合金的内部组织结构发生转变,从而达到改善材料性能的工艺方法。金润宝小编今天就来和大家说说关于热处理淬火工艺的方法及操作,让我们起来详细了解下吧!
  

  一、热处理淬火工艺的方法

  

  1、单介质淬火法

  
  单介质指水、油、空气,把已加热到淬火温度的工件淬入一种淬火介质,使其完全冷却。这是种非常简单的淬火方法,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。
  

  2、双介质淬火法

  
  双介质淬火是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。
  

  3、马氏分级淬火法

  
  马氏体分级淬火是钢材奥氏体化,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。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。
  

  4、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是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。
  

  5、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奧氏体化处理;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。
  合金工具钢淬火剂

  6、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。
  

  7、预冷等温淬火法

  
  预冷等温淬火法又称升温等温淬火,零件先在温度较低(大于Ms)浴槽中冷却,然后转入温度较高的浴槽中,使奥氏体进行等温转变。适用于淬透性较差的钢件或尺寸较大又必须进行等温淬火的工件。
  

  8、延迟冷却淬火法

  
  零件先在空气、热水、盐浴中预冷到稍高于Ar3或Ar1温度,然后进行单介质淬火。常用于形状复杂各部位厚薄悬殊及要求变形小的零件。
  

  9、淬火自回火法

  
  将被处理工件全部加热,但在淬火时仅将需要淬硬的部分(常为工作部位)浸入淬火液冷却,待到未浸入部分色消失的瞬间,立即取出在空气中冷却的淬火工艺。淬火自回火法利用心部未全部冷透的热量传到表面,使表面回火。常用于承受冲击的工具,如冲子、锤子等。
  

  10、喷射淬火法

  
  向工件喷射水流的淬火方法,水流可大可小,根据所要求的淬火深度而定。喷射淬火法不会在工件表面形成蒸汽膜,这样就能够保证得到比昔通水中淬火更深的淬硬层。用于局部表面淬火。
  

  二、热处理热处理淬火工艺的操作

  
  1、退火操作方法:将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度(可以查阅有关资料)后,般随炉温缓慢冷却。
  
  2、正火操作方法:将钢件加热到Ac3或Accm以上30~50度,保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
  
  3、淬火操作方法:将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上,保温段时间,然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。目的:淬火般是为了得到高硬度的马氏体组织,有时对某些高合金钢(如不锈钢、耐磨钢)淬火时,则是为了得到单均匀的奥氏体组织,以提高耐磨性和耐蚀性。
  
  4、回火操作方法:将淬火后的钢件重新加热到Ac1以下某温度,经保温后,于空气或油、热水、水中冷却。
  
  5、调质操作方法:淬火后高温回火称调质,即将钢件加热到比淬火时高10~20度的温度,保温后进行淬火,然后在400~720度的温度下进行回火。
  
  6、时处理操作方法:将钢件加热到80~200度,保温5~20小时或更长时间,然后随炉取出在空气中冷却。目的:1.稳定钢件淬火后的组织,减小存放或使用期间的变形;2.减轻淬火以及磨削加工后的内应力,稳定形状和尺寸。
  
  7、冷处理操作方法:将淬火后的钢件,在低温介质(如干冰、液氮)中冷却到-60~-80度或更低,温度均匀致后取出均温到室温。
  
  8、火焰加热表面淬火操作方法:用氧-乙炔混合气体燃烧的火焰,喷射到钢件表面上,快速加热,当达到淬火温度后立即喷水冷却。
  
  9、感应加热表面淬火操作方法:将钢件放入感应器中,使钢件表层产生感应电流,在短的时间内加热到淬火温度,然后喷水冷却。
  
  10、渗碳操作方法:将钢件放入渗碳介质中,加热至900~950度并保温,使钢件便面获得定浓度和深度的渗碳层。
  
  11、氮化操作方法:利用在500~600度时氨气分解出来的活性氮原子,使钢件表面被氮饱和,形成氮化层。
  
  12、氮碳共渗操作方法:向钢件表面同时渗碳和渗氮。目的:提高钢件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗蚀能力。
  
  综上,常见的热处理淬火工艺的方法有十种,如单介质淬火、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、预冷等温淬火法等。当然使用淬火方法必然需要用到淬火剂,洛阳金润宝科技公司专注于各种淬火剂的生产,使用的客户免费提供耐磨材料制作生产和热处理技术支持,如果您有需要,欢迎联系金润宝详询~

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