淬火温度

淬火温度又叫淬火加熱温度，是指對將進行淬火處理的工件進行加熱所達到的最高温度，也是其進行冷卻處理時的初始温度，其在臨界温度以上。通常亞共析鋼的淬火温度為Ac3以上30~50度；共析鋼或過共析鋼的淬火温度為Ac1以上30~50度。

在普通高速鋼材料中，加入適量硼來取代普通高速鋼中價格昂貴的合金元素，設計了一種新型的高硼高速鋼材料。經研究淬火温度對0.4%～0.5%C和1.0%～1.5%B的高硼高速鋼顯微組織的影響。結果表明，高硼高速鋼的鑄態組織由鐵素體、珠光體和少量馬氏體以及硼碳化合物組成，硼碳化合物由M₂₃(B，C)₆、(W，Mo)₂(B，C)，M3(B_1.5，C_0.5)和M(B_0.7，C_0.3)組成，呈網狀和魚骨狀沿晶界分佈。淬火處理後，基體組織轉變成板條馬氏體，含有4%殘留奧氏體，硼碳化合物的類型沒有發生變化，但數量減少。在950～1100℃內淬火，硼碳化合物局部發生溶解，出現斷網現象；隨着淬火温度的升高，斷網現象越來越明顯，從而減輕了對基體的割裂作用 ^[1]  。

相關結論：

（1）含0.3%～0.5%C和含0.5%～2.5%B的高硼高速鋼的鑄態顯微組織由鐵素體、珠光體和少量馬氏體以及硼碳化合物組成，硼碳化合物呈網狀和魚骨狀沿晶界分佈；並且，硼碳化合物由M₂₃(B，C)₆、(W，Mo)₂(B，C)，M3(B_1.5，C_0.5)和M(B_0.7，C_0.3)組成。

（2）高硼高速鋼經高温淬火後，基體組織都轉變成了強韌性好的板條馬氏體，並含有少量殘留奧氏體，含量在4%左右；

（3）在950～1050℃範圍內淬火，硼碳化合物發生局部溶解，出現斷網現象，隨着淬火温度的升高，斷網現象越來越明顯。

（4）高硼高速鋼經淬火處理後，硼碳化合物的類型沒有發生變化，其數量減少。

隨淬火温度的升高，M2高速鋼的硬度、紅硬性增加，但超過某一極限温度（1250℃左右）時，鋼的硬度、紅硬性又開始下降。與此同時隨淬火温度的升高，M2高速鋼的韌性逐漸降低，特別是超過1220 ℃時，韌性下降明顯。

單純從提高刀具的硬度、耐磨性、紅硬性的角度考慮，M2高速鋼採用高的淬火温度是有利的，但淬火温度過高，高速鋼韌性顯著降低，而且過高的淬火温度使熱處理能耗增加，熱處理爐的壽命縮短，導致刀具的生產成本提高。因此對於製作硬度和紅硬性有特殊要求的刀具，M2高速鋼的淬火温度宜選擇1230～1250℃，而對於韌性有特殊要求的刀具，M2高速鋼的淬火温度宜在1190～1220 ℃之間進行調整 ^[2]  。

（1）提高淬火温度可以逐漸減少中碳鋼淬火組織中片狀馬氏體的數量，獲得以板條馬氏體為主的組織。繼續提高淬火温度，將會在板條馬氏體邊界形成明顯數量的薄片狀殘留奧氏體。

（2）在500℃回火1.5h+4h，並未改變淬火馬氏體的主要特徵；片狀馬氏體的孿晶界上有滲碳體析出，但仍保留有孿晶亞結構；板條狀馬氏體內的魏氏組織形態的滲碳體正在溶解，板條邊界析出了短條狀的滲碳體。板條邊界殘留奧氏體在回火時的分解，促進了滲碳體沿板條馬氏體邊界的連續析出，形成了連續分佈的滲碳體薄片。

（3）適當提高中碳鋼的淬火温度，可以通過增加淬火組織中的板條馬氏體比例，來改善高温回火狀態下的斷裂韌度。隨着板條馬氏體數量的增多，鋼在斷裂時表現出以塑性斷裂機制為主的斷裂特點。

（4）經較高温度淬火併回火後，由殘留奧氏體分解引起的沿馬氏體邊界連續分佈的滲碳體，會大大損害鋼的斷裂韌度，造成一定的晶間斷裂傾向。

（5）延長500℃的回火時間，可以通過碳化物的球化及片狀馬氏體內孿晶亞結構的逐漸消除，提高淬火及高温回火狀態下的斷裂韌度值，增大鋼在斷裂時塑性斷裂機制的比例，大大減小晶間斷裂的危險 ^[3]  。

淬火温度是鋼件淬火過程的重要工藝參數，常用鋼的淬火温度在熱處理手冊和有關技術書中都有數據可查，在生產中一般皆以此為選擇淬火温度的依據，這是無可非議的。但是，隨着近兒年來對馬氏體形貌和強韌化原理的深人研究，以及大量的工藝試驗和實踐，為我們如何更合理地選擇淬火温度，提供了新的依據和經驗。由於在制定工藝或實際操作中，能正確選振和嚴格控制淬火温度，往往可以使多種工模具的使用壽命顯著提高，取得明顯的經濟效益 ^[4]  。