⑴ 淬火设备的淬火的原理
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)以上某一温度,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。
⑵ 淬火设备的淬火
将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性,因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齿轮、轧辊、渗碳零件等)。通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度,并可获得这些性能之间的配合(综合机械性能)以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能,如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时,原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却,奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比,马氏体硬度最高。钢淬火的目的就是为了使它的组织全部或大部转变为马氏体,获得高硬度,然后在适当温度下回火,使工件具有预期的性能。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。由于淬火后金属硬而脆,产生的表面残余应力会造成冷裂纹,回火可作为在不影响硬度的基础上,消除冷裂纹的手段之一。淬火对厚度、直径较小的零件使用比较合适,对于过大的零件,淬火深度不够,渗碳也存在同样问题,此时应考虑在钢材中加入铬等合金来增加强度。淬火是钢铁材料强化的基本手段之一。钢中马氏体是铁基固溶体组织中最硬的相(表1),故钢件淬火可以获得高硬度、高强度。但是,马氏体的脆性很大,加之淬火后钢件内部有较大的淬火内应力,因而不宜直接应用,必须进行回火。钢中铁基固溶体的显微硬度值。
淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用。机械中重要零件,尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。为满足各种零件干差万别的技术要求,发展了各种淬火工艺。如,按接受处理的部位,有整体、局部淬火和表面淬火;按加热时相变是否完全,有完全淬火和不完全淬火(对于亚共析钢,
该法又称亚临界淬火);按冷却时相变的内容,有分级淬火,等温淬火和欠速淬火等。
工艺过程 包括加热、保温、冷却3个阶段。下面以钢的淬火为例,介绍上述三个阶段工艺参数选择的原则。
加热温度 以钢的相变临界点为依据,加热时要形成细小、均匀奥氏体晶粒,淬火后获得细小马氏体组织。碳素钢的淬火加热温度范围由本图示出的淬火温度选择原则也适用于大多数合金钢,尤其低合金钢。亚共析钢加热温度为Ac3温度以上30~50℃。从图上看,高温下钢的状态处在单相奥氏体(A)区内,故称为完全淬火。如亚共析钢加热温度高于Ac1、低于Ac3温度,则高温下部分先共析铁素体未完全转变成奥氏体,即为不完全(或亚临界)淬火。过共析钢淬火温度为Ac1温度以上30~50℃,这温度范围处于奥氏体与渗碳体(A+C)双相区。因而过共析钢的正常的淬火仍属不完全淬火,淬火后得到马氏体基体上分布渗碳体的组织。这-组织状态具有高硬度和高耐磨性。对于过共析钢,若加热温度过高,先共析渗碳体溶解过多,甚至完全溶解,则奥氏体晶粒将发生长大,奥氏体碳含量也增加。淬火后,粗大马氏体组织使钢件淬火态微区内应力增加,微裂纹增多,零件的变形和开裂倾向增加;由于奥氏体碳浓度高,马氏体点下降,残留奥氏体量增加,使工件的硬度和耐磨性降低。
常用钢种实际生产中,加热温度的选择要根据具体情况加以调整。如亚共析钢中碳含量为下限,当装炉量较多,欲增加零件淬硬层深度等时可选用温度上限;若工件形状复杂,变形要求严格等要采用温度下限。
保温时间 由设备加热方式、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设备功率等多种因素确定。对整体淬火而言,保温的目的是使工件内部温度均匀趋于一致。对各类淬火,其保温时间最终取决于在要求淬火的区域获得良好的淬火加热组织。
加热与保温是影响淬火质量的重要环节,奥氏体化获得的组织状态直接影响淬火后的性能。-般钢件奥氏体晶粒控制在5~8级。
冷却方法 要使钢中高温相——奥氏体在冷却过程中转变成低温亚稳相——马氏体,冷却速度必须大于钢的临界冷却速度。工件在冷却过程中,
表面与心部的冷却速度有-定差异,如果这种差异足够大,则可能造成大于临界冷却速度部分转变成马氏体,而小于临界冷却速度的心部不能转变成马氏体的情况。为保证整个截面上都转变为马氏体需要选用冷却能力足够强的淬火介质,以保证工件心部有足够高的冷却速度。但是冷却速度大,工件内部由于热胀冷缩不均匀造成内应力,可能使工件变形或开裂。因而要考虑上述两种矛盾因素,合理选择淬火介质和冷却方式。
冷却阶段不仅零件获得合理的组织,达到所需要的性能,而且要保持零件的尺寸和形状精度,是淬火工艺过程的关键环节。
分类 可按冷却方式分为单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火等。冷却方式的选择要根据钢种、零件形状和技术要求诸因素。
单液淬火 将工件加热后使用单一介质冷却,最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
双液淬火 工件加热后,先淬入水或其他冷却能力强的介质中冷却至400℃左右,迅速转入油或其他冷却能力较弱的介质中冷却。变温曲线如图2中曲线2。所谓“水淬油冷”法使用得相当普遍。先淬入冷却能力强的介质,工件快速冷却可避免钢中奥氏体分解。低温段转入冷却能力较弱的介质可有效减少工件的内应力,降低工件变形和开裂倾向。本工艺的关键是如何控制在水中停留的时间。根据经验,按工件厚度计算在水中停留的时间,系数为O.2~O.3s/mm,碳素钢取上限,合金钢取下限。这种工艺适用于碳素钢制造的中型零件(直径10~40mm)和低合金钢制造的较大型零件。
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。
等温淬火 工件加热后,淬入温度处于该钢种下贝氏体(B下)转变范围的介质中,保温使之完成下贝氏体转变,然后取出空冷,变温曲线如图2中的曲线4。等温温度对下贝氏体性能影响较大,温度控制要求严格。常用钢种的等温温度和时间列于表3。等温淬火工艺特别适用于要求变形小、形状复杂,尤其同时还要求较高强韧性的零件。
中国常用钢种的等温温度和等温时间
⑶ 高频淬火机.用什么水战火
一般的看你淬火什么材料了。。。。。一般都是用水,
⑷ 淬火中水淬和油淬有什么不同
水淬和油淬的区别:
1、水淬冷却快、但应力大,变形、开裂倾向大,一般用于淬透性差的碳钢。水淬是把高温物体放入水中,再烧红热,再放入水中,如此反复,可提高刚性。以水作为淬火剂进行淬水,称为水淬。
2、油淬冷却效温和,一般用于淬透性较好的合金钢。淬火处理一般多利用水、油或低温盐浴来做此冷却,但有时亦可利用风扇加速空气冷却来达到相同目的。 其中采用油来冷却的就叫油淬。
(4)淬火设备里面是什么水扩展阅读
淬火是把钢铁加热到奥氏体化以后,快速冷却,以获得马氏体或贝氏体组织。通常由水淬和油淬。具体的淬火方式,需要根据折叠锻打采用的材料,以及刀剑形式等因素来决定。使用的设备包括煅烧炉,钳子,淬火桶,水或者油,耐火手套,烤箱。
淬火的手法多种多样,可以局部淬火,整体淬火,表面淬火,寒淬,风淬,透淬,喷射淬,分层淬火等等。许多老铁匠还有自己秘不外传的淬火秘诀。我一般是整体淬火,这种淬火的弊端是由于应力的存在,刀剑容易变形弯曲或者断裂,需要严格控制好火候、时机和手法。
⑸ 淬火液有什么用途
主要的淬火液是水和矿物油(机器油、锭子油等)。PAG精制高分子无机淬火液, 无污染,可针对几乎任何钢材的淬火需要,获取理想的淬火性能,是现今热处理界常规淬火液的更新换代产品。
淬火液是由聚醚类高分子材料添加多种表面活性剂制成,由于其对水有逆溶性的特点,克服了水冷却速度快,易使工件开裂;油品冷却速度慢,淬火效果差且易燃等缺点。在热处理得到广泛应用,使用PAG淬火剂能有效改善工作环境,提高零件的淬火质量,降低生产成本,是一种成熟的热处理淬火介质。
AG淬火液是一种高分子聚合物水溶性淬火液,选用国外优质原料精制而成,具有独特的逆溶性,(一般称之为浊点效应)安全,环保,使用寿命长,使用成本低,现在国际油价越来越高,国家对环境保护愈来愈严的大气候下,成为热处理行业的首选淬火介质。
矿物油型淬火油,主要用于钢铁材料。选用时考虑两个方面:一是要求淬硬后硬度值的高低,要求硬度越高,选用淬火油的冷速越快;二是工件材质及形状,含碳低的钢材难淬硬,应选用冷速快的淬火油,含碳量高的钢材易淬硬,淬火油的冷速可慢些。下表是一些选用例子。
淬火油的选用例子(设淬火后表面硬度要求高)
普通淬火油 快速淬火油 超速淬火油 分级淬火油
钢材 高、中、低合金工具钢,小件合金结钢,不锈钢 合金轴承钢和结构钢,弹簧钢,合金工具钢 大型轴承钢,大尺寸低合金结构钢,小尺寸碳素钢 形状复杂或薄壁低合金工具钢和碳素钢,大尺寸齿轮、轴承等
与矿物油型淬火油相比,水基淬火液有很多优点,如安全,不燃烧;环境好,车间无油气;冷却速度快,不但可作钢铁淬火,还可作铜、铝等有色金属淬火;冷却速度可通过浓度变化而调节,不需变换淬火油品种;淬火后工件可用水存油污。 [2]
使用维护
1.矿物油型淬火油
矿物油型淬火油使用时,一要加强通风,降低油气浓度,避免着火和改善环境;二要加强过滤和定期清理油槽,淬火中工件的氧化皮脱落及油泥会使淬火油污染,从而影响淬火效果,缩短油的使用寿命,应有滤清器及时把污染物清除,每半年到一年清理油槽一次;三要控制油温,油温高会加剧油的氧化,缩短油的使用寿命,应有有效的冷却措施;四要约3~6个月取油样分析一次,若超过下表中任一项指标均应换油。
淬火油建议换油指标
v40℃/(mm2/s) 酸值/(mgKOH/g) 水分/% 不溶物/%
+25% 大于2.0 大于0.5 大于1.0
由于换一次油费用较大,为了节省成本,若上述指标未达到,但淬火效果下降,可与油供应商联系,补加某些功能添加剂,可使冷却速度回复正常,延长换油期。
2.水基淬火液
水基淬火液在使用中尤其要注意以下事项:
①淬火液温度,矿物油基淬火液温度高低对冷却速度影响不明显,但水基淬火液温度对冷却速度很敏感,一般浸入淬火的水温为25~45℃,喷淋淬火为25~35℃,不高于50℃,并且保持在5℃内,因而应有严格控制水温措施。淬火液工作温度若超过60℃,应停止工作,降温到40℃以下再继续淬火。
②淬火液池应有一定的搅拌。搅拌程度也对冷却速度有明显影响,因而应保持较恒定的搅拌速度。
③水基淬火液浓度、温度及搅拌程度是影响冷速的三大因素。在淬火中由于水的蒸发,淬火液的浓度也在变化,变化大时会影响淬火效果,应及时调节。因而要有相应的设备如液槽的冷却、搅拌等,把这三大因素控制在尽量窄的范围内。 [2]
⑹ 淬火设备一般用来干嘛的
锅炉是国民经济中重要的热能供应设备。电力、机械、冶 金、化工、纺织、造纸、食品等行业 , 以及工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的热能。
锅炉是利用燃料燃烧释放出的热能或其他能量将工质 ( 中间载热体 ) 加热到一定参数的设备。应用于加热水使之转 变为蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉 , 也称为蒸汽发生器 ; 应用于 加热水使之提高温度转变为热水的锅炉 , 称为热水锅炉而应用于加热有机热载体的锅炉称为有机热载体锅炉。
从能源利用的角度看 , 锅炉是一种能源转换设备。在锅 炉中 , 一次能源 ( 燃料 ) 的化学贮藏能通过燃烧过程转化为 燃烧产物 ( 烟气和灰渣 ) 所载有的热能 , 然后又通过传热过 程将热量传递给中间载热体 ( 例如水和蒸汽 ), 依靠它将热量输送到用热设备中去。
这种传输热量的中间载热体属于二次能源 , 因为它的用途就是向用能设备提供能量。当中间载热体用于在热机中进 行热一功转换时 , 就叫做 “ 工质 “ 。如果中间载热体只是向热 设备传输、提供热量以进行热利用 , 则通常被称为 “ 热媒 “ 。
锅炉按其用途可以分为电站锅炉、工业锅炉、船舶锅炉 和机车锅炉等四类。前两类又称为固定式锅炉 , 因为是安装在固定基础上而不可移动的。后两类则称为移动式锅炉。本 书介绍的是固定式工业锅炉。
在锅炉中进行着三个主要过程 :
(1) 燃料在炉内燃烧 , 其化学贮藏能以热能的形式释放出来 , 使火焰和燃烧产物 ( 烟气和灰渣 ) 具有高温。
(2) 高温火焰和烟气通过 “ 受热面 “ 向工质 ( 热媒 ) 传递热量。
(3) 工质 ( 热媒 ) 被加热 , 其温度升高或者汽化为饱和蒸汽 , 或再进一步被加热成为过热蒸汽。
以上三个过程是互相关联并且同时进行的 , 实现着能量 的转换和传递。伴随着能量的转换和转移还进行着物质的流 动和变化 :
(1) 工质 , 例如给水 ( 或回水〉进入锅炉 , 最后以蒸汽( 或热水 ) 的形式供出。
(2) 燃料 , 例如煤进入炉内燃烧 , 其可燃部分燃烧后连同原含水分转化为烟气 , 其原含灰分则残存为灰渣。
(3) 空气送入炉内 , 其中氧气参加燃烧反应 , 过剩的空气和反应剩余的惰性气体混在烟气中排出。
水一汽系统、煤一灰系统和风二烟系统是锅炉的三大主要系统 , 这三个系统的工作是同时进行的。
通常将燃料和烟气这一侧所进行的过程 ( 包括燃烧、放 热、排渣、气体流动等 ) 总称为 “ 炉内过程 ”; 把水、汽这 -1 侧所进行的过程 ( 水和蒸汽流动、吸热、汽化、汽水分离、热 化学过程等 ) 总称为 “ 锅内过程 ” 。
⑺ 热处理机中为什么要加蒸馏水
热处理机
中要加蒸馏水目的是冷却,如加一般水,水通过冷却物内部时,遇到高温会结水垢,时间一长,
内表面
会结很厚一层水垢,造成冷却效果下降,
热处理炉
出事故!!为此必需用蒸馏水!蒸馏水不会像自
耒水
那样结水垢,
⑻ 淬火用什么水
用油淬火比较好吧。。。用水淬火很脆的。。我用废齿轮油淬火过,很好很硬,做了把斧头,劈柴用的,砍到钉子啥事没有
⑼ 热处理淬火设备大致分为几种
热处理淬火设备分类:
热处理淬火设备主要分为中频淬火炉,高频淬火炉,工频淬火炉,还有及其配套电源。数控淬火机床,一体化淬火机床。在感应设备网上有大量淬火相关设备。
淬火设备主要由淬火机床、中高频电源、冷却装置三大部分组成;其中淬火机床由床身、上下料机构、夹紧、旋转机构、淬火变压器及谐振槽路、冷却系统、淬火液循环系统、电气控制系统等组成,淬火机床一般都是单工位;淬火机床从结构上有立式和卧式两大类,用户可根据淬火工艺选择淬火机床,对于特殊零件或特殊工艺,可根据加热工艺要求设计制造专用淬火机床。