第7章钢的淬火-评估.ppt

* * * * * 淬火介质冷却能力不足，例如水中混入了油或肥皂等杂质。 操作不当，如工件表面不洁，未清除氧化皮或污垢；工件浸入淬火介质后，运动不充分等，都会造成工件各部分冷却不均匀。 加热温度不足或保温不充分，形成不完全淬火(对亚共析钢)。 措施：除表面局部脱碳或含夹杂物过多外，其他情况均可重新淬火。 * 上一页 下一页 * 作业 1.画图说明单介质、双介质淬火和分级淬火方法，并比较各种方法的优缺点及适用范围。 2.生产中常把加热到淬火温度的钳工扁铲(T7，0.7%C)的刃部投入到水中急冷片刻后，出水停留一定时间，再整体投入水中冷却，试分析两次水冷的作用及扁铲刃部及柄部最后的组织。 * 3.将两T12(1.2%C)钢小试样分别加热到780℃和860℃，经保温后以大于VK的速度冷却至室温，试问： 哪个温度淬火后晶粒细小？ 哪个温度淬火后未溶碳化物较少？ 哪个温度淬火后残余奥氏体量较少？ 哪个淬火温度合适？为什么？ 4. 利用共析钢IT曲线分析要获得以下组织应采取哪些热处理工艺方法？并在图中标出冷却速度曲线。 ①P；②S；③T+M+Ar; ④B下；⑤B下+M+Ar；⑥M+Ar * 5.T 9钢的φ30mm圆棒加热到不同温度水淬，其截面上硬度分布如图示，说明其原因。 * 作业 6. 判断正误 1）Dc油＜Dc水，工件在水中的淬透性大于其在油中的淬透性。 2）共析钢的C曲线最靠右，所以其淬透性较其他含碳量的碳钢大。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 例如：水、油、 盐水、碱水等。 7.2.1 淬火介质的分类 按物理特性分为两大类 1. 淬火时发生物态变化 淬火介质的沸点低于工件的淬火加热温度时，赤热工件淬入其中，介质便会汽化沸腾，使工件剧烈散热。而且在工件与介质的界面上还会以辐射、传导、对流等方式进行热交换。 上一页 下一页 * 上一页 下一页 冷却速度与试样温度的关系 （1）蒸汽膜阶段(AB) 当工件进入介质的一瞬间，周围介质立即被加热而汽化，在工件表面形成一层蒸汽膜，将工件与液体介质隔绝。由于蒸汽膜的导热性较差，故工件的冷却速度较慢。 （2）沸腾阶段(BC) 当蒸汽膜破裂后，工件即与介质直接接触，介质在工件表面激烈沸腾，通过介质的沸腾并不断逸出气泡而带走了大量热量，使冷却速度变快， （3）对流阶段(CD) 当工件冷至低于介质的沸点时，则主要依靠对流传热方式进行冷却，这时工件的冷速甚至比蒸汽膜阶段还要缓慢 冷却特性 淬火介质的沸点高于工件的淬火加热温度时，赤热工件淬入其中，它不会汽化沸腾，而只在工件与介质的界面上，以辐射、传导和对流的方式进行热交换。 * 2. 淬火时不发生物态变化 例如：熔盐、熔碱、熔融金属等。 上一页 下一页 对淬火介质的要求： 无毒、无味、经济、安全可靠； 不易腐蚀工件，淬火后易清洗； 成分稳定，使用过程中不易变质； 在过冷奥氏体的不稳定区域应有足够的冷却速度，在低温马氏体区域冷却速度缓慢，以保证淬火质量； 在使用时，介质黏度应较小，以增加对流传热能力和减少损耗。 * 上一页 下一页 1. 冷却特性 淬火介质的冷却特性是指试样温度与冷却时间或试样温度与冷却速度之间的关系。 冷却特性的测定通常是采用导热率很高的银球试样，将其加热后迅速置入淬火介质中，利用银球中心的热电偶测出其心部温度随冷却时间的变化。 * 7.2.1.1 有物态变化的淬火介质 图7-10(a)为银球试祥及 冷却特性曲线 上一页 下一页 试样 介质 热电偶 （1）蒸汽膜阶段 当工件进入介质的一瞬间，周围介质立即被加热而汽化，在工件表面形成一层蒸汽膜，将工件与液体介质隔绝。由于蒸汽膜的导热性较差，故工件的冷却速度较慢，如图7-10(b)中AB段。 此阶段，由于工件放出的热量大于介质从蒸气膜中带走的热量，故膜的厚度不断增加。但随着冷却的进行，工件温度不断降低，膜的厚度及其稳定性也逐渐变小，直至破裂而消失，这是冷却的第一阶段。 * 图7-10(b)试样温度与冷却时间的关系 2. 冷却机理 上一页 下一页 冷速缓慢 冷速增大 冷速减缓 （2）沸腾阶段 当蒸汽膜破裂后，工件即与介质直接接触，介质在工件表面激烈沸腾，通过介质的沸腾并不断逸出气泡而带走了大量热量，使冷却速度变快，如图7-10(b)中BC段。 沸腾阶段前期冷速很大，随工件温度下降，其冷速逐渐减慢，此阶段一直要持续到工件冷至介质的沸点时为止，这是冷却的第二阶段。 （3）对流阶段 当工件冷至低于介质的沸点时，则主要依靠对流传热方式进行冷却，这时工件的冷速甚至比蒸汽膜阶段还要缓慢，如图7-10(b)中CD段。 随着工件表面与介质