Ac1~Acm之间时组织为A和一部分未溶化的Fe3C,,淬火后,A—>M,Fe3C被保留下来,Fe3C硬度很高,它的存在,可以提高钢的硬度和耐磨性,如果将过共析钢加热到Acm以上淬火,有以下几点不利因素:
1.由于Fe3C完全溶入A,钢中含碳量增加,Ms点下降,淬火后残余A量增加,反降低了钢的硬度与耐磨性。
2.A精粒粗化,淬火后的M粗大,晶微裂纹增多,钢的脆性大为增加。
上图为T12钢加热Acm以上淬火后所获取的带有显微裂纹的粗化M组织。
3.钢的氧化脱碳严重,降低钢的表面质量。 4.增大淬火应力,增加了工件变形和开裂的倾向。
除了上述钢的淬火加热温度选择原则之外,对同一化学成分的钢,由于工件的形状和尺寸,淬火冷却介质或淬火方法不同,因此淬火加热温度要考虑各种因素的影响,结合具体情况制定。
(二).加热时间的选择
加热时间指的是升温与保温所需时间,加热时间的长短与很多因
素有关,象钢的成分,原始组织,工件形状和尺寸,加热介质,装炉方式,炉温等许多因素有关,确切计算加热时间很困难,课本中只是给出一个经验公式:
t=a*D
t 加热时间;a 加热系数;D 工件有效厚度
表5-5 常用钢的加热系数
750~850℃盐800~900℃箱式1100~1300℃〈600℃箱式工件直径mm 浴炉中加热或炉或井式炉中加高温盐炉中加炉中预热 预热 热 热 《50 碳钢 . 0.3~0.4 1.0~1.2 . 钢的种类 〈50 《50 合金钢 . 0.4~0.5 0.45~0.5 1.2~1.5 1.2~1.5 . 〉50 高合金钢 . 0.35~0.40 0.5~0.55 0.3~0.35 1.5~1.8 . . 表5-6 工件有效厚度的确定
(三).淬火冷却介质
1.理想淬火冷却速度
前面我们介绍过,加热到A状态的钢,冷却速度必须大于临界冷却速度是才能获得要求的M组织。
但是从此图我们可以看出,要获取M组织,不需要在整过冷却过程中都快速冷却,关键在C曲线鼻尖处,这里奥氏体最不稳定,因此650最不稳定,因此650~550°C温度范围内要快速冷却,而在稍低于A1点和稍高于Ms点处过奥氏体较稳定,为了减少淬火冷却中因工件截面内外温度差引起的热应力,冷却速度应缓慢些,特别是Ms点处,冷却速度太大,工件体积涨大,组织应力也愈大,易引起变形和开裂。
2.常用淬火冷却介质
表5-7 常用淬火冷却介质及其冷却特性
最大冷却速度时 所在温度,℃ 冷却速度,℃/s 340 220 580 560 433 430 775 275 2000 2830 230 230 平均冷却速度,℃ ①淬火冷却介质 静止自来水,20℃ 静止自来水,60℃ 10%NaCL水溶液,20℃ 15%NaOH水溶液,20℃ 10号机油,20℃ 10号机油,80℃ 650~500℃ 135 80 1900 2750 60 70 300~200℃ 450 185 1000 775 65 55 各冷却速度值均系根据有关冷却速度特性曲线估算。冷却速度特性曲线通常是用导热率高的银制球形试样(Φ20mm),加热后淬入冷却介质中,利用热电偶测出试样心部温度随冷却时间的变化,并经示波器显示出来。
二.淬火方法 (一).单液淬火法
把加热工件投入一种淬火冷却介质中,一直冷却至室温的淬火方法。

