双液淬火时冷却时间

(一)淬火--将钢加热到Ac3或Ac1以上，保温一段时间，使之奥氏体化后，以大于临界冷速的速度冷却的一种热处理工艺。

淬火目的：提高强度、硬度和耐磨性。

结构钢通过淬火和高温回火后，可以获得较好的强度和塑韧性的配合；弹簧钢通过淬火和中温回火后，可以获得很高的弹性极限；工具钢、轴承钢通过淬火和低温回火后，可以获得高硬度和高耐磨性；对某些特殊合金淬火还会显著提高某些物理性能(如高的铁磁性、热弹性即形状记忆特性等)。

表面淬火--表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度，而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。

分类——感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束加热表面淬火、离子束加热表面淬火、盐浴加热表面淬火、红外线聚焦加热表面淬火、高频脉冲电流感应加热表面淬火和太阳能加热表面淬火。

单液淬火——将奥氏体化后的钢件投入一种淬火介质中，使之连续冷却至室温(图9-1a线)。

淬火介质可以是水、油、空气(静止空气或风)或喷雾等。

双液淬火——双液淬火方法是将奥氏体化后的钢件先投人水中快冷至接近MS点，然后立即转移至油中较慢冷却(图9-1b线)。

分级淬火——将奥氏体化后的钢件先投入温度约为MS点的熔盐或熔碱中等温保持一定时间，待钢件内外温度一致后再移置于空气或油中冷却，这就是分级淬火等温淬火--奥氏体化后淬入温度稍高于Ms点的冷却介质中等温保持使钢发生下贝氏体相变的淬火硬化热处理工艺。

等温淬火与分级淬火的区别是：分级淬火的最后组织中没有贝氏体而等温淬火组织中有贝氏体。

根据等温温度不同，等温淬火得到的组织是下贝氏体、下贝氏体+马氏体以及残余奥氏体等混合组织。

(二)回火--将淬火后的钢/铁，在AC1以下加热、保温后冷却下来的金属热处理工艺。

回火的目的：为了稳定组织，减小或消除淬火应力，提高钢的塑性和韧性，获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合，以满足不同工件的性能要求。

淬火工艺规程1主题内容与适用范围本标准规定阀门零件、工具、模具等金属材料的淬火工艺。

本标准的淬火，除指在通常的冷却水、油、空气中淬火之外，还包括热浴中的分级和等温淬火。

适用于阀门零件、工具、模具等金属材料在箱式电阻炉，盐浴炉中淬火。

2技术内容2.1 淬火的定义把钢加热到临界点(Ac3或Ac1)以上,使之奥氏体化,保温一定的时间,然后以大于临界冷却速度的冷却速度快速冷却,获得马氏体组织的工艺过程,称为淬火。

2.2 淬火的目的2.2.1 对于优质结构钢工件,通过淬火与适当的回火配合来满足工件性能要求,如:强度、硬度、塑性及韧性等的不同配合。

2．2．2对于各种碳钢、合金钢及表面热处理或化学热处理的工件，通过淬火得到高硬度的马氏体组织，然后低温回火，用以提高其硬度及耐磨性。

2.3 淬火前的准备2.3.1 检查工件表面有无裂纹、尖角及锈蚀等影响淬火质量的缺陷。

2．3．2 根据图纸及工艺文件，明确工件淬火的具体要求，如硬度、局部淬火范围等。

12.3.3 检查淬火工具、冷却剂是否齐全,有不需要淬硬的孔眼、尖角或厚度变化较大时,为了防止变形和开裂危险,应采用堵塞或缠绕石棉绳,使工件各部分加热和冷却均匀。

2.3.4 如果工件表面要求不允许有氧化皮和脱碳的现象时,可在盐炉或通有保护气体的炉中加热。

2.3.5 在箱式电炉中加热时,为防止氧化、脱碳现象发生,可将工件加热到200～350℃,然后撒上硼酸粉末,放入炉中加热(加热温度不得超过950℃),也可在工件表面敷以石棉板或生铁屑,使之与空气隔绝;或将工件装入盛有木碳或已用过的铸铁屑的铁箱内,加盖密封。

2.3.6 大批工件(或两件以上),应作首件或小批量试淬。

认可后方可进行批量生产,并在生产过程中经常抽检。

2.3.7 工件淬火硬度不够而返修时,可重新淬火。

重新淬火的原则如下：形状简单的工件，水淬者可不经退火而重新淬一次；油淬者可不经退火而重新淬火两次；形状复杂的工件和精度要求高的工件需进行退火、高温回火或正火处理；高速钢需经退火、消除残余应力后，方可重新淬火。

淬火工艺规程一、淬火前得准备1、检查工件表面,不允许有碰伤、裂纹、锈斑、油垢及其她脏物存在,油垢可用碱煮洗,锈斑可用喷砂或冷酸清洗。

2、准备淬火所用得工具，检查设备就是否完好。

3、检查控温仪表指示就是否正确。

4、工件形状复杂得，其中有不需要淬硬得孔眼、尖角或厚度变化大得地方，为了防止变形与淬裂得危险均应采用堵塞或缠绕石棉得方法,使工件各部分加热及冷却温度均匀。

5、要求工件表面不允许有氧化脱碳现象，要用硼砂酒精溶液涂覆。

二、淬火规范1、加热温度（1）亚共析钢淬火加热温度为Ac3+30～５0℃，一般在空气炉中加热比在盐浴中加热高10~3０℃，采用油、硝盐淬火介质时,淬火加热温度应比水淬提高20℃左右。

（2）共析钢、过共析钢淬火加热温度为Ac1＋30~50℃,一般合金钢淬火加热温度为Ａc１或Ａc3+30～５0℃.（3）高速钢、高铬钢及不锈钢应根据要求合金碳化物溶入奥氏体得程度选择。

过热敏感性强及脱碳敏感性强得钢，不易取上限温度.（4）低碳马氏体钢淬透性较低，应提高淬火温度以增大淬硬性；中碳钢及中碳合金钢应适当提高淬火温度来减少淬火后片状马氏体得相对量，以提高钢得韧性；高碳钢采用低温淬火或快速加热可限制奥氏体固溶碳量，而增加淬火后板条马氏体得含量,减少淬火钢得脆性.另外，提高淬火温度还会增加淬火后得残余奥氏体量。

2、加热方法（1）模具：室温进炉或300—４00℃进炉,并在５50—6０0℃时等温一段时间。

（2）弹簧或原材料（调质处理）,可在淬火温度时进炉.3、保温时间加热与保温时间由零件入炉到达指定工艺温度所需升温时间(ι1)，透热时间（ι２）及组织转变所需时间（ι3)组成。

ι1+ι2由设备功率、加热介质及工件尺寸、装炉数量等因素决定,ι3则与钢材得成分、组织及热处理技术要求有关。

普通碳钢及低合金钢在透热后保温5~15miｎ即可满足组织转变得要求，合金结构钢透热后应保温1５～25min。

高合金工具钢、不锈钢等为了溶解原始组织中得碳化物，应在不使奥氏体晶粒过于粗化得前提下，适当提高奥氏体化温度,以缩短保温时间。

模具淬火工艺及冷却五大方法模具淬火工艺及冷却五大方法1.模具钢单液淬火法将模具钢或零件加热到奥氏体化后淬入水、油或其他冷却介质中，经过一定时间冷却(冷却到低于珠光体型转变温度区域或马氏体转变温度区域)取出模具钢空冷。

由于模具钢冷却过程在单一冷却介质中完成的，称单液淬火法。

2.模具钢双液淬火法顾名思义，模具钢淬火冷却过程是在两种冷却介质(最常用的是水和油)中配合完成的。

使冷却过程较为理想，既在珠光体转变区域快速冷却，在马氏体转变区域缓慢冷却。

具体做法是，将加热到奥氏体化温度的模具钢或零件，先淬入高温区快冷的第一种介质中(通常是水或盐水溶液)，以抑制过冷奥氏体的`珠光体转变，当冷却到100℃左右时，迅速取出转入低温区缓冷的第二种介质中(通常为油)。

由于马氏体转变在较缓和的冷却条件下进行，可有效地缓解或防止变形和开裂，俗称水淬油冷。

此法需要较高的操作技巧，有时可理解为三种介质，即先水，后油，最终是空气。

3.模具钢喷射淬火法大型复杂特别是厚薄差大的工件和模具钢，为使冷却均匀，避免过大的淬火应力，控制好冷却过程不同阶段、不同部位的冷速的方法。

该方法有喷液(水或水溶液)、喷雾(压缩空气和水经雾化喷射到零件不同部位)、气淬等多种方式，其优点是：可控制不同介质或不同流量、压力来控制和调节各温度区域的冷速;或改变不同喷嘴数量和位置;可使冷却均匀。

目前，在模具热处理中最流行的是真空高压气淬。

4.模具钢分级淬火法将加热到奥氏体化温度的模具钢或工件，淬入温度在马氏体转变温度附近的冷却介质(常用的为盐浴)中，停留一段时间，使工件表面和中心温度逐渐趋于一致后取出空冷，以较低的冷却速度完成马氏体转变。

此法能显著减少变形，并且提高模具钢的韧度，是模具零件常用的淬火方法之一。

模具钢分级淬火的温度选择有两种。

一种是取被处理工件钢种的马氏转变开始温度(Ms点)以上10~30℃;另一种是选取Ms点以下80~100℃。

分级的停留时间也要掌握好，过短，则温度不够均匀，未能达到分级淬火的目的;过长，则可能发生非马氏体相变而降低硬度。

淬⽕、回⽕、正⽕、退⽕的区别你都分清楚了吗？钢的淬⽕是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温⼀段时间，使之全部或部分奥⽒体化，然后以⼤于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进⾏马⽒体（或贝⽒体）转变的热处理⼯艺。

通常也将铝合⾦、铜合⾦、钛合⾦、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理⼯艺称为淬⽕。

淬⽕的⽬的：1）提⾼⾦属成材或零件的机械性能。

例如：提⾼⼯具、轴承等的硬度和耐磨性，提⾼弹簧的弹性极限，提⾼轴类零件的综合机械性能等。

2）改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。

如提⾼不锈钢的耐蚀性，增加磁钢的永磁性等。

淬⽕冷却时，除需合理选⽤淬⽕介质外，还要有正确的淬⽕⽅法，常⽤的淬⽕⽅法，主要有单液淬⽕，双液淬⽕，分级淬⽕、等温淬⽕，局部淬⽕等。

钢铁⼯件在淬⽕后具有以下特点：①得到了马⽒体、贝⽒体、残余奥⽒体等不平衡（即不稳定）组织。

②存在较⼤内应⼒。

③⼒学性能不能满⾜要求。

因此，钢铁⼯件淬⽕后⼀般都要经过回⽕什么叫回⽕？回⽕是将淬⽕后的⾦属成材或零件加热到某⼀温度，保温⼀定时间后，以⼀定⽅式冷却的热处理⼯艺，回⽕是淬⽕后紧接着进⾏的⼀种操作，通常也是⼯件进⾏热处理的最后⼀道⼯序，因⽽把淬⽕和回⽕的联合⼯艺称为最终处理。

淬⽕与回⽕的主要⽬的是：1）减少内应⼒和降低脆性，淬⽕件存在着很⼤的应⼒和脆性，如没有及时回⽕往往会产⽣变形甚⾄开裂。

2）调整⼯件的机械性能，⼯件淬⽕后，硬度⾼，脆性⼤，为了满⾜各种⼯件不同的性能要求，可以通过回⽕来调整，硬度，强度，塑性和韧性。

3）稳定⼯件尺⼨。

通过回⽕可使⾦相组织趋于稳定，以保证在以后的使⽤过程中不再发⽣变形。

4）改善某些合⾦钢的切削性能。

回⽕的作⽤在于：①提⾼组织稳定性，使⼯件在使⽤过程中不再发⽣组织转变，从⽽使⼯件⼏何尺⼨和性能保持稳定。

②消除内应⼒，以便改善⼯件的使⽤性能并稳定⼯件⼏何尺⼨。

③调整钢铁的⼒学性能以满⾜使⽤要求。

机械零件的双液淬火法又称断续淬火法，指将钢加热为奥氏体状态后首先淬入冷却能力较强的介质中，快速冷却到帆以上温度(300~(：左右)，使其不发生组织转变，然后转入冷却能力较弱的淬火介质中继续冷却，使过冷奥氏体在缓慢冷却速度下转变为马氏体。

即将加热后的工件在两种介质中进行冷却处理．以获得需要的组织和性能。

通常使用的双液介质如水一油、水一空气、油一空气、油一盐浴、盐浴一空气等，该类淬火工艺可明显减少零件的变形和开裂。

需要注意在水淬油冷的淬火中，一定要控制好零件在水中的冷却时间，它对零件的淬火质量至关重要，关于水冷时间可以根据实际的操作经验，文献介绍：采用时间法、振动法等应依据具体的零件而定。

双液淬火尤其适用于高碳工具钢、大型低合金钢等零件的淬火处理，既可确保零件获得高的硬度，又可避免零件出现开裂现象，是比较理想的淬火方法。

双液淬火法降低了零件的淬火内应力，变形和开裂的可能性大大降低。

缺点为不易掌握零件在水中的停留时间。

在生产实际中我们常采用简单易行、操作方便、介质稳定的水淬油冷的冷却方式，用于碳工钢、大截面的低合金工具钢的淬火。

在高温区用盐水快速冷却，抑制过冷奥氏体的分解，在低于400~C：以下转入盐浴或油中缓慢冷却，以减少工件的内应力和开裂倾向。

同时双液淬火法的另一种方法是将加热透的工件淬入冷却介质中，数秒后提出空冷一段时间，然后再次淬入介质中，如此反复多次，实现对工件的冷却。

其目的使工件的心部和表面得到不同的硬度，当工件从介质中取出后，工件的表面转变为马氏体被心部的热量回火，减少了内应力的作用，但此时内部的奥氏体不能发生分解，以利于再次淬入介质中继续转变为马氏体，得到需要的金相组织和硬度。

该方法多用于大型碳素钢的模具，其形状复杂、壁厚薄不均、多孔和槽形变化大的整体淬火。

一般工件盐炉淬火工艺1. 工艺流程取活（检查技术条件、数量）→鉴别材料→确定淬火操作方式→选择卡具、捆绑铁丝→烘干→加热→冷却→清理油污→回火→喷砂→防锈→校直→检验→交出。

2. 淬火加热（1）设备：中温盐浴炉，常用盐浴的成分配比及使用范围见下表（2）加热方式如下：a.一般零件在烘干后，直接在淬火装炉加热。

b.零件在盐浴中加热时，应采用悬吊方式，零件之间应保持适当间隙；另外，零件与电极之间的距离应不小于30mm；零件离盐浴表面应不小于50mm；零件要与地绝缘。

3. 淬火冷却（1）冷却介质，其成份和工作温度如下表所示：（2）在650℃冷却介质（质量分数）能力的比较，10％NaCl水溶液>50%NaOH水溶液>180℃左右碱液>柴油>机油>180℃左右硝盐>280℃左右硝盐。

（3）冷却方式：a.单液淬火：工件只浸入一种冷却剂中，冷却到底。

b.预冷淬火：工件在浸入冷却剂之前先在空气中适当降温以减少热应力。

c.双液淬火：工件一般先浸入水中冷却，待冷到马氏体开始转变点附近，然后立取出浸入油中缓冷，在水中冷却的时间一般按工件的有效厚度3-5mm/s计算。

d.分级淬火：工件先浸入低温熔盐中冷却，其停留时间一般等于总加热时间的1/3-1/2，最后取出在空气中冷却。

e.热浴淬火：工件只浸入150-180℃的硝盐或碱中冷却，停留时间等于总加热时间的1/3-1/2，最后取出在空气中冷却。

f.等温淬火：将工件浸入等温熔盐中进行冷却，在熔盐中的温度和停留时间根据各种不同钢号的奥氏体等温转变曲线而定，停留时间要保持至奥氏体转变结束。

4. 淬火操作对于有孔、洞、尖角、薄边、沟槽及凸缘等易裂的零件以及细长、薄板、薄壁和圆环等易变形零件，应由质量员组织三结合，共同研究防止淬裂及变形的措施，一般操作应遵守下列原则。

（1）轴形及长柱型工件要垂直进入冷却剂，并严格控制时间（有些可采用滚淬法）。

（2）板状工件要垂直进入冷却剂。

机械加工零件的热处理加工技术摘要：随着我国市场经济的不断发展，我国工业实力也不断地提升。

工业的发展离不开机械设备的运作，机械是由各种零部件组成的，因此，零件的质量直接的决定了设备的性能和寿命长短。

为了使机械设备能够更好地投入使用，要加大对零件质量的把控力度，在零件制造的过程中结合新型的热加工处理技术手段，更好地进行温度控制，使零件制作符合设备需求，减少以往人力加工过程中存在的不足，提升零件制造加工的效率与质量，带动工业产业的精细化发展。

关键词：机械加工零件；热处理；加工技术近些年来，工业制造行业在我国得到了快速发展，并对机械加工零件的质量和精度提出了较高要求。

在机械零件加工过程中，借助热处理技术，既能够对加工零件的温度给予科学、合理控制，而且还能够确保零件加工的整体质量。

目前，在活柱、缸体、销轴等机械零件加工阶段，热处理加工技术得到了广泛应用，并取得了比较理想的应用效果。

1热处理加工技术概述在机械零件加工过程中，热处理加工技术具有多个种类，此时以加热、冷却等方式来使钢组织性能出现一定范围的改变，并在此基础上将热处理技术分为三大类，分别是普通热处理技术、表面热处理技术和他热处理技术，不同技术具有不同的应用范围，而普通热处理技术在机械零件加工中得到广泛应用，下面对其给予全面阐述：1.1热处理中的退火技术在进行机械零件加工时，退火技术主要是指借助相关操作来加热钢到设定温度后保温，并给予缓慢冷却处理。

将其应用到机械加工零件中，不仅可以有效提高钢材性能，而且还可以改变钢材硬度，进而降低切削加工难度。

同时，退火技术的应用还可以使钢材内部应力得到消除，进而避免零件加工过程中出现变形现象。

通常情况下，镁合金退火方法常见的有高温完全退火、均匀化退火和去应力退火。

大量的研究表明，在对AZ系镁合金进行均匀化退火处理时，分布在镁合金晶界粗大的低熔点共晶化合物Mg17Al12相将会在基体中逐渐溶解，并有效提高了工件的强度和塑性。