在热处理的过程中,被处理的工件之间不会相互的进行碰撞,回一次的通过炉膛进行加热,并且还可以在可控气氛的帮助下,阻碍空气的进入。所以,处理后的工件没有脱碳的情况,表面较为光洁,变形小,硬度也比较均匀,质量较高。
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。
淬火效果的重要因素,淬火工件硬度要求和检测方法:
淬火工件的硬度影响了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度计,测试HRC硬度。淬火的薄硬钢板和表 面淬火工件可测试HRA的硬度。厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒,可改用表面洛氏硬度计,测试HRN硬度。在焊接中碳钢和某些合金钢时,热影响区中可能发生淬火现象而变硬,易形成冷裂纹,这是在焊接过程中要设法防止的。
淬火设备是指进行材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺的设备。主要分为中频淬火炉,高频淬火炉,工频淬火炉,数控淬火机床,一体化淬火机床。淬火设备本身主要由淬火机床、中高频电源、冷却装置部分组成。
单液淬火
将工件加热后使用单一介质冷却,常使用的有水和油两种,其变、温曲线如图2中的曲线1。为防止工件过大的变形和开裂,工件不宜在介质中冷至室温,可在200~300℃出水或油,在空气中冷却。单液淬火操作简单易行,广泛用于形状简单的工件。有时将工件加热后,先在空气中停留-段时间,再淬入淬火介质中,以减少淬冷过程中工件内部的温差,降低工件变形与开裂的倾向,称为预冷淬火。
各种淬火冷却的变温曲线示意图 曲线1-单液淬火;曲线2-双液淬火; 曲线3-分级淬火;曲线4-等温淬火
分级淬火
工件加热后,淬入温度处于马氏体点(ms)附近的介质(可用熔融硝盐、碱或热油)中,停留一段时间,然后取出空冷。变温曲线如图2中曲线3。分级温度应选择在该钢种过冷奥氏体的稳定区域,以保证分级停留过程中不发生相变。对于具有中间稳定区(“两个鼻子”)型TTT曲线的某些高合金钢,分级温度也可选在中温(400~600℃)区。分级的目的是使工件内部温度趋于一致,减少在后续冷却过程中的内应力及变形和开裂倾向。此工艺适用于形状复杂,变形要求严格的合金钢件。高速钢制造的工具淬火多用此工艺。
淬火炉工作原理
淬火炉的工作原理就是在真空的状态下,把被处理工件加热到淬火的温度,然后当需要冷却的时候,先把氮气充入到炉内部,接着把风机启动,然后当风机正常运转之后再向炉里面充气,这样就可以通过热交换器来进行冷却,在通过风管送风,对被处理工件进行淬火处理。淬火炉在炉门的启闭机构以及装料升降机上面都安装有限位开关,这个开关主要是和控制柜的电源联系的,当被处理工件升到点的时候,就会接通炉门的启闭电源,并且和加热元件的电源接触。当炉门打开的时候,就会把加热电源切断,并且接通升降机的电源,让被处理工件下降进行水淬火处理。
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