⑴ 淬火設備的淬火的原理
鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3(亞共析鋼)或Ac1(過共析鋼)以上某一溫度,保溫一段時間,使之全部或部分奧氏體化,然後以大於臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等溫)進行馬氏體(或貝氏體)轉變的熱處理工藝。
通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱為淬火。
⑵ 淬火設備的淬火
將金屬工件加熱到某一適當溫度並保持一段時間,隨即浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性,因而廣泛用於各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齒輪、軋輥、滲碳零件等)。通過淬火與不同溫度的回火配合,可以大幅度提高金屬的強度、韌性及疲勞強度,並可獲得這些性能之間的配合(綜合機械性能)以滿足不同的使用要求。另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能,如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性、不銹鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用於鋼件。常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時,原有在室溫下的組織將全部或大部轉變為奧氏體。隨後將鋼浸入水或油中快速冷卻,奧氏體即轉變為馬氏體。與鋼中其他組織相比,馬氏體硬度最高。鋼淬火的目的就是為了使它的組織全部或大部轉變為馬氏體,獲得高硬度,然後在適當溫度下回火,使工件具有預期的性能。淬火時的快速冷卻會使工件內部產生內應力,當其大到一定程度時工件便會發生扭曲變形甚至開裂。為此必須選擇合適的冷卻方法。
根據冷卻方法,淬火工藝分為單液淬火、雙介質淬火、馬氏體分級淬火和貝氏體等溫淬火4類。
淬火效果的重要因素,淬火工件硬度要求和檢測方法:
淬火工件的硬度影響了淬火的效果。淬火工件一般採用洛氏硬度計,測試HRC硬度。淬火的薄硬鋼板和表 面淬火工件可測試HRA的硬度。厚度小於0.8mm的淬火鋼板、淺層表面淬火工件和直徑小於5mm的淬火鋼棒,可改用表面洛氏硬度計,測試HRN硬度。在焊接中碳鋼和某些合金鋼時,熱影響區中可能發生淬火現象而變硬,易形成冷裂紋,這是在焊接過程中要設法防止的。由於淬火後金屬硬而脆,產生的表面殘余應力會造成冷裂紋,回火可作為在不影響硬度的基礎上,消除冷裂紋的手段之一。淬火對厚度、直徑較小的零件使用比較合適,對於過大的零件,淬火深度不夠,滲碳也存在同樣問題,此時應考慮在鋼材中加入鉻等合金來增加強度。淬火是鋼鐵材料強化的基本手段之一。鋼中馬氏體是鐵基固溶體組織中最硬的相(表1),故鋼件淬火可以獲得高硬度、高強度。但是,馬氏體的脆性很大,加之淬火後鋼件內部有較大的淬火內應力,因而不宜直接應用,必須進行回火。鋼中鐵基固溶體的顯微硬度值。
淬火工藝在現代機械製造工業得到廣泛的應用。機械中重要零件,尤其在汽車、飛機、火箭中應用的鋼件幾乎都經過淬火處理。為滿足各種零件干差萬別的技術要求,發展了各種淬火工藝。如,按接受處理的部位,有整體、局部淬火和表面淬火;按加熱時相變是否完全,有完全淬火和不完全淬火(對於亞共析鋼,
該法又稱亞臨界淬火);按冷卻時相變的內容,有分級淬火,等溫淬火和欠速淬火等。
工藝過程 包括加熱、保溫、冷卻3個階段。下面以鋼的淬火為例,介紹上述三個階段工藝參數選擇的原則。
加熱溫度 以鋼的相變臨界點為依據,加熱時要形成細小、均勻奧氏體晶粒,淬火後獲得細小馬氏體組織。碳素鋼的淬火加熱溫度范圍由本圖示出的淬火溫度選擇原則也適用於大多數合金鋼,尤其低合金鋼。亞共析鋼加熱溫度為Ac3溫度以上30~50℃。從圖上看,高溫下鋼的狀態處在單相奧氏體(A)區內,故稱為完全淬火。如亞共析鋼加熱溫度高於Ac1、低於Ac3溫度,則高溫下部分先共析鐵素體未完全轉變成奧氏體,即為不完全(或亞臨界)淬火。過共析鋼淬火溫度為Ac1溫度以上30~50℃,這溫度范圍處於奧氏體與滲碳體(A+C)雙相區。因而過共析鋼的正常的淬火仍屬不完全淬火,淬火後得到馬氏體基體上分布滲碳體的組織。這-組織狀態具有高硬度和高耐磨性。對於過共析鋼,若加熱溫度過高,先共析滲碳體溶解過多,甚至完全溶解,則奧氏體晶粒將發生長大,奧氏體碳含量也增加。淬火後,粗大馬氏體組織使鋼件淬火態微區內應力增加,微裂紋增多,零件的變形和開裂傾向增加;由於奧氏體碳濃度高,馬氏體點下降,殘留奧氏體量增加,使工件的硬度和耐磨性降低。
常用鋼種實際生產中,加熱溫度的選擇要根據具體情況加以調整。如亞共析鋼中碳含量為下限,當裝爐量較多,欲增加零件淬硬層深度等時可選用溫度上限;若工件形狀復雜,變形要求嚴格等要採用溫度下限。
保溫時間 由設備加熱方式、零件尺寸、鋼的成分、裝爐量和設備功率等多種因素確定。對整體淬火而言,保溫的目的是使工件內部溫度均勻趨於一致。對各類淬火,其保溫時間最終取決於在要求淬火的區域獲得良好的淬火加熱組織。
加熱與保溫是影響淬火質量的重要環節,奧氏體化獲得的組織狀態直接影響淬火後的性能。-般鋼件奧氏體晶粒控制在5~8級。
冷卻方法 要使鋼中高溫相——奧氏體在冷卻過程中轉變成低溫亞穩相——馬氏體,冷卻速度必須大於鋼的臨界冷卻速度。工件在冷卻過程中,
表面與心部的冷卻速度有-定差異,如果這種差異足夠大,則可能造成大於臨界冷卻速度部分轉變成馬氏體,而小於臨界冷卻速度的心部不能轉變成馬氏體的情況。為保證整個截面上都轉變為馬氏體需要選用冷卻能力足夠強的淬火介質,以保證工件心部有足夠高的冷卻速度。但是冷卻速度大,工件內部由於熱脹冷縮不均勻造成內應力,可能使工件變形或開裂。因而要考慮上述兩種矛盾因素,合理選擇淬火介質和冷卻方式。
冷卻階段不僅零件獲得合理的組織,達到所需要的性能,而且要保持零件的尺寸和形狀精度,是淬火工藝過程的關鍵環節。
分類 可按冷卻方式分為單液淬火、雙液淬火、分級淬火和等溫淬火等。冷卻方式的選擇要根據鋼種、零件形狀和技術要求諸因素。
單液淬火 將工件加熱後使用單一介質冷卻,最常使用的有水和油兩種,其變、溫曲線如圖2中的曲線1。為防止工件過大的變形和開裂,工件不宜在介質中冷至室溫,可在200~300℃出水或油,在空氣中冷卻。單液淬火操作簡單易行,廣泛用於形狀簡單的工件。有時將工件加熱後,先在空氣中停留-段時間,再淬入淬火介質中,以減少淬冷過程中工件內部的溫差,降低工件變形與開裂的傾向,稱為預冷淬火。
各種淬火冷卻的變溫曲線示意圖 曲線1-單液淬火;曲線2-雙液淬火; 曲線3-分級淬火;曲線4-等溫淬火
雙液淬火 工件加熱後,先淬入水或其他冷卻能力強的介質中冷卻至400℃左右,迅速轉入油或其他冷卻能力較弱的介質中冷卻。變溫曲線如圖2中曲線2。所謂「水淬油冷」法使用得相當普遍。先淬入冷卻能力強的介質,工件快速冷卻可避免鋼中奧氏體分解。低溫段轉入冷卻能力較弱的介質可有效減少工件的內應力,降低工件變形和開裂傾向。本工藝的關鍵是如何控制在水中停留的時間。根據經驗,按工件厚度計算在水中停留的時間,系數為O.2~O.3s/mm,碳素鋼取上限,合金鋼取下限。這種工藝適用於碳素鋼製造的中型零件(直徑10~40mm)和低合金鋼製造的較大型零件。
分級淬火 工件加熱後,淬入溫度處於馬氏體點(ms)附近的介質(可用熔融硝鹽、鹼或熱油)中,停留一段時間,然後取出空冷。變溫曲線如圖2中曲線3。分級溫度應選擇在該鋼種過冷奧氏體的穩定區域,以保證分級停留過程中不發生相變。對於具有中間穩定區(「兩個鼻子」)型TTT曲線的某些高合金鋼,分級溫度也可選在中溫(400~600℃)區。分級的目的是使工件內部溫度趨於一致,減少在後續冷卻過程中的內應力及變形和開裂傾向。此工藝適用於形狀復雜,變形要求嚴格的合金鋼件。高速鋼製造的工具淬火多用此工藝。
等溫淬火 工件加熱後,淬入溫度處於該鋼種下貝氏體(B下)轉變范圍的介質中,保溫使之完成下貝氏體轉變,然後取出空冷,變溫曲線如圖2中的曲線4。等溫溫度對下貝氏體性能影響較大,溫度控制要求嚴格。常用鋼種的等溫溫度和時間列於表3。等溫淬火工藝特別適用於要求變形小、形狀復雜,尤其同時還要求較高強韌性的零件。
中國常用鋼種的等溫溫度和等溫時間
⑶ 高頻淬火機.用什麼水戰火
一般的看你淬火什麼材料了。。。。。一般都是用水,
⑷ 淬火中水淬和油淬有什麼不同
水淬和油淬的區別:
1、水淬冷卻快、但應力大,變形、開裂傾向大,一般用於淬透性差的碳鋼。水淬是把高溫物體放入水中,再燒紅熱,再放入水中,如此反復,可提高剛性。以水作為淬火劑進行淬水,稱為水淬。
2、油淬冷卻效溫和,一般用於淬透性較好的合金鋼。淬火處理一般多利用水、油或低溫鹽浴來做此冷卻,但有時亦可利用風扇加速空氣冷卻來達到相同目的。 其中採用油來冷卻的就叫油淬。
(4)淬火設備裡面是什麼水擴展閱讀
淬火是把鋼鐵加熱到奧氏體化以後,快速冷卻,以獲得馬氏體或貝氏體組織。通常由水淬和油淬。具體的淬火方式,需要根據折疊鍛打採用的材料,以及刀劍形式等因素來決定。使用的設備包括煅燒爐,鉗子,淬火桶,水或者油,耐火手套,烤箱。
淬火的手法多種多樣,可以局部淬火,整體淬火,表面淬火,寒淬,風淬,透淬,噴射淬,分層淬火等等。許多老鐵匠還有自己秘不外傳的淬火秘訣。我一般是整體淬火,這種淬火的弊端是由於應力的存在,刀劍容易變形彎曲或者斷裂,需要嚴格控制好火候、時機和手法。
⑸ 淬火液有什麼用途
主要的淬火液是水和礦物油(機器油、錠子油等)。PAG精製高分子無機淬火液, 無污染,可針對幾乎任何鋼材的淬火需要,獲取理想的淬火性能,是現今熱處理界常規淬火液的更新換代產品。
淬火液是由聚醚類高分子材料添加多種表面活性劑製成,由於其對水有逆溶性的特點,克服了水冷卻速度快,易使工件開裂;油品冷卻速度慢,淬火效果差且易燃等缺點。在熱處理得到廣泛應用,使用PAG淬火劑能有效改善工作環境,提高零件的淬火質量,降低生產成本,是一種成熟的熱處理淬火介質。
AG淬火液是一種高分子聚合物水溶性淬火液,選用國外優質原料精製而成,具有獨特的逆溶性,(一般稱之為濁點效應)安全,環保,使用壽命長,使用成本低,現在國際油價越來越高,國家對環境保護愈來愈嚴的大氣候下,成為熱處理行業的首選淬火介質。
礦物油型淬火油,主要用於鋼鐵材料。選用時考慮兩個方面:一是要求淬硬後硬度值的高低,要求硬度越高,選用淬火油的冷速越快;二是工件材質及形狀,含碳低的鋼材難淬硬,應選用冷速快的淬火油,含碳量高的鋼材易淬硬,淬火油的冷速可慢些。下表是一些選用例子。
淬火油的選用例子(設淬火後表面硬度要求高)
普通淬火油 快速淬火油 超速淬火油 分級淬火油
鋼材 高、中、低合金工具鋼,小件合金結鋼,不銹鋼 合金軸承鋼和結構鋼,彈簧鋼,合金工具鋼 大型軸承鋼,大尺寸低合金結構鋼,小尺寸碳素鋼 形狀復雜或薄壁低合金工具鋼和碳素鋼,大尺寸齒輪、軸承等
與礦物油型淬火油相比,水基淬火液有很多優點,如安全,不燃燒;環境好,車間無油氣;冷卻速度快,不但可作鋼鐵淬火,還可作銅、鋁等有色金屬淬火;冷卻速度可通過濃度變化而調節,不需變換淬火油品種;淬火後工件可用水存油污。 [2]
使用維護
1.礦物油型淬火油
礦物油型淬火油使用時,一要加強通風,降低油氣濃度,避免著火和改善環境;二要加強過濾和定期清理油槽,淬火中工件的氧化皮脫落及油泥會使淬火油污染,從而影響淬火效果,縮短油的使用壽命,應有濾清器及時把污染物清除,每半年到一年清理油槽一次;三要控制油溫,油溫高會加劇油的氧化,縮短油的使用壽命,應有有效的冷卻措施;四要約3~6個月取油樣分析一次,若超過下表中任一項指標均應換油。
淬火油建議換油指標
v40℃/(mm2/s) 酸值/(mgKOH/g) 水分/% 不溶物/%
+25% 大於2.0 大於0.5 大於1.0
由於換一次油費用較大,為了節省成本,若上述指標未達到,但淬火效果下降,可與油供應商聯系,補加某些功能添加劑,可使冷卻速度回復正常,延長換油期。
2.水基淬火液
水基淬火液在使用中尤其要注意以下事項:
①淬火液溫度,礦物油基淬火液溫度高低對冷卻速度影響不明顯,但水基淬火液溫度對冷卻速度很敏感,一般浸入淬火的水溫為25~45℃,噴淋淬火為25~35℃,不高於50℃,並且保持在5℃內,因而應有嚴格控制水溫措施。淬火液工作溫度若超過60℃,應停止工作,降溫到40℃以下再繼續淬火。
②淬火液池應有一定的攪拌。攪拌程度也對冷卻速度有明顯影響,因而應保持較恆定的攪拌速度。
③水基淬火液濃度、溫度及攪拌程度是影響冷速的三大因素。在淬火中由於水的蒸發,淬火液的濃度也在變化,變化大時會影響淬火效果,應及時調節。因而要有相應的設備如液槽的冷卻、攪拌等,把這三大因素控制在盡量窄的范圍內。 [2]
⑹ 淬火設備一般用來幹嘛的
鍋爐是國民經濟中重要的熱能供應設備。電力、機械、冶 金、化工、紡織、造紙、食品等行業 , 以及工業和民用採暖都需要鍋爐供給大量的熱能。
鍋爐是利用燃料燃燒釋放出的熱能或其他能量將工質 ( 中間載熱體 ) 加熱到一定參數的設備。應用於加熱水使之轉 變為蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐 , 也稱為蒸汽發生器 ; 應用於 加熱水使之提高溫度轉變為熱水的鍋爐 , 稱為熱水鍋爐而應用於加熱有機熱載體的鍋爐稱為有機熱載體鍋爐。
從能源利用的角度看 , 鍋爐是一種能源轉換設備。在鍋 爐中 , 一次能源 ( 燃料 ) 的化學貯藏能通過燃燒過程轉化為 燃燒產物 ( 煙氣和灰渣 ) 所載有的熱能 , 然後又通過傳熱過 程將熱量傳遞給中間載熱體 ( 例如水和蒸汽 ), 依靠它將熱量輸送到用熱設備中去。
這種傳輸熱量的中間載熱體屬於二次能源 , 因為它的用途就是向用能設備提供能量。當中間載熱體用於在熱機中進 行熱一功轉換時 , 就叫做 「 工質 「 。如果中間載熱體只是向熱 設備傳輸、提供熱量以進行熱利用 , 則通常被稱為 「 熱媒 「 。
鍋爐按其用途可以分為電站鍋爐、工業鍋爐、船舶鍋爐 和機車鍋爐等四類。前兩類又稱為固定式鍋爐 , 因為是安裝在固定基礎上而不可移動的。後兩類則稱為移動式鍋爐。本 書介紹的是固定式工業鍋爐。
在鍋爐中進行著三個主要過程 :
(1) 燃料在爐內燃燒 , 其化學貯藏能以熱能的形式釋放出來 , 使火焰和燃燒產物 ( 煙氣和灰渣 ) 具有高溫。
(2) 高溫火焰和煙氣通過 「 受熱面 「 向工質 ( 熱媒 ) 傳遞熱量。
(3) 工質 ( 熱媒 ) 被加熱 , 其溫度升高或者汽化為飽和蒸汽 , 或再進一步被加熱成為過熱蒸汽。
以上三個過程是互相關聯並且同時進行的 , 實現著能量 的轉換和傳遞。伴隨著能量的轉換和轉移還進行著物質的流 動和變化 :
(1) 工質 , 例如給水 ( 或回水〉進入鍋爐 , 最後以蒸汽( 或熱水 ) 的形式供出。
(2) 燃料 , 例如煤進入爐內燃燒 , 其可燃部分燃燒後連同原含水分轉化為煙氣 , 其原含灰分則殘存為灰渣。
(3) 空氣送入爐內 , 其中氧氣參加燃燒反應 , 過剩的空氣和反應剩餘的惰性氣體混在煙氣中排出。
水一汽系統、煤一灰系統和風二煙系統是鍋爐的三大主要系統 , 這三個系統的工作是同時進行的。
通常將燃料和煙氣這一側所進行的過程 ( 包括燃燒、放 熱、排渣、氣體流動等 ) 總稱為 「 爐內過程 」; 把水、汽這 -1 側所進行的過程 ( 水和蒸汽流動、吸熱、汽化、汽水分離、熱 化學過程等 ) 總稱為 「 鍋內過程 」 。
⑺ 熱處理機中為什麼要加蒸餾水
熱處理機
中要加蒸餾水目的是冷卻,如加一般水,水通過冷卻物內部時,遇到高溫會結水垢,時間一長,
內表面
會結很厚一層水垢,造成冷卻效果下降,
熱處理爐
出事故!!為此必需用蒸餾水!蒸餾水不會像自
耒水
那樣結水垢,
⑻ 淬火用什麼水
用油淬火比較好吧。。。用水淬火很脆的。。我用廢齒輪油淬火過,很好很硬,做了把斧頭,劈柴用的,砍到釘子啥事沒有
⑼ 熱處理淬火設備大致分為幾種
熱處理淬火設備分類:
熱處理淬火設備主要分為中頻淬火爐,高頻淬火爐,工頻淬火爐,還有及其配套電源。數控淬火機床,一體化淬火機床。在感應設備網上有大量淬火相關設備。
淬火設備主要由淬火機床、中高頻電源、冷卻裝置三大部分組成;其中淬火機床由床身、上下料機構、夾緊、旋轉機構、淬火變壓器及諧振槽路、冷卻系統、淬火液循環系統、電氣控制系統等組成,淬火機床一般都是單工位;淬火機床從結構上有立式和卧式兩大類,用戶可根據淬火工藝選擇淬火機床,對於特殊零件或特殊工藝,可根據加熱工藝要求設計製造專用淬火機床。