培训课件：钢的淬火及回火.ppt

钢的淬火及回火
第一节淬火的定义、目的、淬火的必要条件
1、淬火定义:
把钢加热到临界点Ac3或Ac1以上,保温并随之以大于临界冷
却速度Vk冷却,以得到介稳状态的马氏体或下贝氏体组织的热
处理工艺。
2、淬火的目的:
提高零件的硬度,强度,耐磨性。
结构钢通过淬火,回火获得良好的综合机械性能。
少数工件可以改善钢的物理和化学性能。
3、淬火必要条件:
临界点以上,获得奥氏体;
大于临界冷速,得到马氏体或下贝氏体。
例如:提高高磁钢的磁性;
不锈钢淬火以消除第二相,从而改善其耐蚀性。
第二节淬火介质
淬火介质:
为实现淬火目的用的冷却介质。
理想淬火介质:
在A1~650℃缓慢冷却,以减少热应力;
在过冷奥氏体最不稳定区域(650~400℃),快速冷却;
而在MS附近的温度区域冷速比较缓慢,它可以减少淬火内应力,避免淬火变形开裂。
一、淬火介质的冷却作用
1、分类
(1)按聚集状态分类:
淬火介质有固态、液态、气态。
最常用介质为液态介质,淬火时不仅发生传热作用,还会产生物态变化,因此过程较为复杂。
(2)按液态淬火介质是否具有物态变化:
分为有物态变化的和无物态变化的。
2、有物态变化的淬火介质淬火冷却过程可分为三个阶段:(1)蒸气膜阶段:
工件表面产生大量过热蒸汽,紧贴工件形成连续的蒸汽膜;冷却主要靠辐射传热,冷却速度较缓慢。
(2)沸腾阶段:进一步冷却时,工件放出的热量减少,蒸汽膜厚度减薄并在越来越多的地方破裂,使工件与液体直接接触,并形成大量气泡逸出。冷却速度较快,取决于淬火介质的汽化热,汽化热越大,从工件带走的热量越多,冷却速度也越快。
(3)对流阶段:当工件表面的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,随工件和介质间的温差减小,冷速也逐渐降低,此时对流传热起主导作用
3、无物态变化的淬火介质:
淬火冷却主要靠对流散热。
温度较高时辐射散热占有很大比例,也有传导传热。
二、淬火介质冷却特性的测定
淬火介质冷却能力最常用的表示方法是所谓的淬火烈度H。
1、概念:
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。
2、实质:
反映钢内部的热传导系数以及钢与介质间的给热系数的关系,即淬火介质的冷却能力。
注意:不同淬火介质,在工件淬火过程中其冷却能力是变化的。几种常见淬火介质的淬火烈度H,如下表所示。