常用淬火介质介绍
淬火是最常见的热处理之一,其目的是得到马氏体组织,比如不锈钢中的马氏体不锈钢,也是通过淬火处理的。工件淬火冷却时,要使其得到合理的淬火冷却速度,必须选择适当的淬火介质。目前生产中应用的冷却介质是水和油。当冷却介质为20℃的自来水,工件温度在200~300℃时,平均冷却速度为450℃/s;工件温度在340℃时,平均冷却速度为775℃/s;工件温度在500~650℃时,平均冷却速度为135℃/s。因此,水的冷却特性并不理想,在需要快冷的500~650℃温度范围内,它的冷却速度很小,而在200~300℃需要慢冷时,它的冷却速度反而很大。
水
水是应用最早、最广泛、最经济的淬火介质,它价廉易得、无毒、不燃烧、物理化学性能稳定、冷却能力强。通过控制水的温度、提高压力、增大流速、采用循环水、利用磁场作用等,均可以改善水的冷却特性,减少变形和开裂,获得比较理想的淬火效果。但由于这些方法需增加专门设备,且工件淬火后性能不是很稳定,所以没有能得到广泛推广应用。所以说。纯水只适合于少数含碳量不高、淬透性低且形状简单的钢件淬火之用。
淬火油
用于淬火的矿物油通常以精制程度较高的中性石蜡基油为基础油,它具有闪点高、粘度低、油烟少,抗氧化性与热稳定性较好,使用寿命长等优点,适合于作淬火油使用。淬火油只使用于淬透性好、工件壁厚不大、形状复杂、要求淬火变形小的工件。淬火油对周围环境的污染大,淬火时容易引起火灾。
影响淬火油冷却能力的主要因素是其粘度值,在常温下低粘度油比高粘度油冷却能力大,温度升高,油的流动性增加,冷却能力有所提高。适当提高淬火油的使用温度,也能使油的冷却能力提高。
熔盐,熔碱
这类淬火介质的特点是在冷却过程中不发生物态变化,工件淬火主要靠对流冷却,通常在高温区域冷却速度快,在低温区域冷却速度慢,淬火性能优良,淬透力强,淬火边形小,基本无裂纹产生,但是对环境污染大,劳动条件差,耗能多,成本高,常用于形状复杂,截面尺寸变化悬殊的工件和工模具的淬火。熔盐有氯化钠,硝酸盐,亚硝酸盐等,工件在盐浴中淬火可以获得较高的硬度,而变形极小,不易开裂,通常用作等温淬火或分级淬火。其缺点是熔盐易老化,对工件有氧化及腐蚀的作用。熔碱有氢氧化钠,氢氧化钾等,它具有较大的冷却能力,工件加热时若未氧化,淬火后可获得银灰色的洁净表面,也有一定的应用。但熔碱蒸气具有腐蚀性,对皮肤有刺激作用,使用时要注意通风和采取防护措施。
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