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等温淬火
鎖定
等温淬火實際上是分級淬火的進一步發展,所不同的是等温淬火獲得下貝氏體組織。下貝氏體組織的強度、硬度較高而韌性較好,故等温淬火可顯著提高鋼的綜合力學性能。等温淬火的加熱温度通常比普通淬火高些,目的是提高奧氏體的穩定性和增大其冷卻速度,防止等温冷卻過程中發生珠光體型轉變。
- 中文名
- 等温淬火
- 外文名
- isothermal quenching
- 類 型
- 加工工藝
- 工藝步驟
- 奧氏體化處理等
- 工藝目的
- 增強鋼材的強度、硬度、韌性
- 本 質
- 分級淬火的進一步發展
等温淬火簡介
等温淬火是將奧氏體化後的工件淬入Ms點以上某温度的鹽浴中等温保持足夠長時間,使之轉變為下貝氏體組織,爾後於空氣中冷卻,這種淬火方法稱為等温淬火,如圖1曲線e所示。
由於等温温度比分級淬火高,減小了工件與淬火介質的温差,從而減小了淬火熱應力,又因貝氏體的比體積比馬氏體小,而且工件內外温度較為一致,故淬火組織應力也較小。因此,等温淬火可以顯著減小工件變形和開裂傾向,適宜處理形狀複雜、尺寸要求精密的工具和重要的機器零件,如模具、刀具、齒輪等。
同分級淬火一樣,等温淬火也只能適用於尺寸較小的工件。等温温度和時間應視工件組織和性能要求,由該鋼的TTT圖確定。等温温度越低,獲得淬火硬度越高。一般認為採用肘。+30℃等温可獲得良好的強度和韌性。等温時間可根據工件心部冷卻到等温温度所需要的時間再加上TTTT圖上該温度下完成組織轉變所需要的時間來確定。除了上述幾種典型的淬火方法外,近年來還發展了許多提高鋼的強韌性的新的淬火工藝,如高温淬火,循環快速加熱淬火,高碳鋼低温、快速、短時加熱淬火和亞共析鋼的亞温淬火。
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等温淬火基本性質
把鋼件加熱使其奧氏體化並均勻化後,使之快冷到貝氏體轉變温度區間(260~400℃),放入温度稍高於Ms點的硝鹽浴或鹼浴中,等温保持一定時間(一般在浴槽中保温時間為30~60min),使奧氏體轉變為貝氏體,然後取出置於空氣中冷卻的淬火工藝。
等温淬火工藝目的
①獲得下貝氏體以增強鋼材的強度、硬度、韌性、耐磨性和塑性。
②等温淬火變形量少,硬度較高併兼有良好的韌性。
③等温淬火後一般情況下無需再進行回火。
等温淬火工藝步驟
第一步:奧氏體化處理;
第二步:奧氏體化後冷卻處理;
第三步:貝氏體等温處理;
等温淬火主要應用
①一般用於中碳以上的鋼,低碳鋼一般不採用等温淬火;
②適用於尺寸較小的工件;
⑤常用於合金鋼、高碳鋼小尺寸零件及球墨鑄鐵件。
⑥用於支腿齒輪。
等温淬火等温淬火組織
馬氏體 貝氏體復相(BT/M)熱處理是提高材料強韌性的重要途徑。鋼的中温轉變曲線以270℃為界分為上下兩部分,在330℃和240℃分別出現兩個鼻尖,在270℃以上等温,形成上貝氏體;在270℃以下等温,形成下貝氏體。
試驗指出:在胞點以上於270℃等温28min形成體積分數為20%左右的下貝氏體時,強韌性較好。在240℃等温時,沿晶界形成下貝氏體針,強韌性下降。Ms點以下在180℃等温60min,強韌性最好。此時,先形成少量馬氏體,促發下貝氏體的形成。圖2是65Nb鋼經1150℃加熱奧氏體化後,於270℃等温280min後的下貝氏體一馬氏體複合組織。