淬火冷却方式、方法问题

搬运工

热处理的又一个核心问题，大家随意发言，可以用具体例子来谈该问题。

孤鸿踏雪

      没有题眼（突破口），无从下手。

所以因为

我一直认为，热处理的冷却是非常关键的，有许多热处理问题的出现就在于冷却方式、方法的不恰当！

晴空一鹤

所以因为 发表于 2013-3-10 11:14

                               
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我一直认为，热处理的冷却是非常关键的，有许多热处理问题的出现就在于冷却方式、方法的不恰当！ ...

       灰常赞同！冷却也是有很多技巧的！

所以因为

晴空一鹤 发表于 2013-3-10 11:30

                               
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灰常赞同！冷却也是有很多技巧的！

有时间请“晴空一鹤”先生讲讲这方面的技巧

吉祥如意

所以因为 发表于 2013-3-10 11:37

                               
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有时间请“晴空一鹤”先生讲讲这方面的技巧

我看还是先请你讲讲，等温淬火比较有亮点。

搬运工

孤鸿踏雪 发表于 2013-3-10 11:09

                               
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没有题眼（突破口），无从下手。

1楼已提到 可以结合一些具体的例子来说明这个问题。
我这里先讲个例子。
公司某款零件，材料35MnBM,截面厚度小于15mm,网带炉800°C加热PAG淬火出现有一定比例的裂纹，紧接着后面一款产品，材料40Mn2，截面厚度50mm,加热温度一直提高到880°C, 结果是淬火硬度不足，最低时表面硬度还不到35HRC.
呵呵，公司一帮人坚定地认为两款产品的材料均由问题。
大家说说看，究竟存在哪些方面的问题？

晴空一鹤

所以因为 发表于 2013-3-10 11:37

                               
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有时间请“晴空一鹤”先生讲讲这方面的技巧

       比方说水-油双液淬火、油—空双液淬火、油-水-油三液淬火，在每种介质中的停留时间是不是要点技巧？

       即便是单液淬火的冷却时间也是大有讲究的

晴空一鹤

吉祥如意 发表于 2013-3-10 11:47

                               
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我看还是先请你讲讲，等温淬火比较有亮点。

        等温淬火和分级淬火在热浴中的停留时间也是大有讲究的

搬运工

晴空一鹤 发表于 2013-3-10 16:48

                               
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比方说水-油双液淬火、油—空双液淬火、油-水-油三液淬火，在每种介质中的停留时间是不是要点技巧 ...

对7楼所举问题，可否谈谈你的看法？

晴空一鹤

搬运工 发表于 2013-3-10 16:51

                               
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对7楼所举问题，可否谈谈你的看法？

您的问题还是缺少细节条件：
      1. 材料35MnBM,截面厚度小于15mm,网带炉800°C加热PAG淬火出现有一定比例的裂纹，
      PAG的浓度是否符合要求？淬火液初始温度？正常连续生产时的槽液温度？工件是否冷透了？
   
      2. 紧接着后面一款产品，材料40Mn2，截面厚度50mm,加热温度一直提高到880°C, 结果是淬火硬度不足，最低时表面硬度还不到35HRC.
      如果槽液浓度不变，生产节拍不变，相信由第一种产品切换到第二种产品，槽液温度必然上升，第二种产品冷却是否充分就值得研究了。

所以因为

晴空一鹤 发表于 2013-3-10 16:48

                               
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比方说水-油双液淬火、油—空双液淬火、油-水-油三液淬火，在每种介质中的停留时间是不是要点技巧 ...

还有水---硝双液淬火，水中停留的时间很有讲究。

吉祥如意

晴空一鹤 发表于 2013-3-10 16:49

                               
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等温淬火和分级淬火在热浴中的停留时间也是大有讲究的

我就是想听你说说这个讲究。只说一个就行。

吉祥如意

所以因为 发表于 2013-3-10 18:59

                               
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还有水---硝双液淬火，水中停留的时间很有讲究。

有个资料介绍，在硝盐中加入约5%的水，淬火效果很好。记不清是那个资料上说了。具体情况也不清楚。你能简介一下吗。

upposition

比如高低压复合转子，采用鼓风喷雾喷水淬火。

伯龙马

     在硝盐中加入约5%的水，旨在提高冷却速度，有时零件的有效截面尺寸较大就采用加少量水的办法进行冷却；另一种情况是硝盐浴温度过高了，用加水的方法蒸发带走热量，尽快降低硝盐浴温度。

吉祥如意

操作时，主要应该注意哪些方面呢？

所以因为

吉祥如意 发表于 2013-3-10 19:14

                               
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有个资料介绍，在硝盐中加入约5%的水，淬火效果很好。记不清是那个资料上说了。具体情况也不清楚。你能简 ...

一般情况下硝盐中的水分控制在2--3%左右，目的是为了适当地提高冷却速度；也可以在5%的比例范围或者硝盐中不需要水分（需升温至300温左右蒸发水分），要根据当天的产品材料，形状结构，有效尺寸进行调整硝盐中水的比例。
水分比例的调整有一个前提，就是既要达到需要的冷却速度，又要保证最小的变形量，产品不能发生开裂的现象！

吉祥如意

所以因为 发表于 2013-3-10 19:48

                               
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一般情况下硝盐中的水分控制在2--3%左右，目的是为了适当地提高冷却速度；也可以在5%的比例范围或者硝盐 ...

安全上需要注意些什么。现在的年轻人胆子很大的。

伯龙马

      冷却方式，一般是指连续冷却和等温冷却以及分级冷却等；冷却方法，一般是指采用某种介质进行冷却。  是否对？见仁见智可能有不同看法。
   

所以因为

吉祥如意 发表于 2013-3-10 19:53

                               
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安全上需要注意些什么。现在的年轻人胆子很大的。

在水分比例比较高的状态下，产品进入硝盐冷却槽要注意角度，使硝盐的翻滚控制在尽量小的范围，防止飞溅的硝盐烫伤。

晴空一鹤

所以因为 发表于 2013-3-10 18:59

                               
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还有水---硝双液淬火，水中停留的时间很有讲究。

是的，大有讲究和技巧啊

晴空一鹤

吉祥如意 发表于 2013-3-10 19:47

                               
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操作时，主要应该注意哪些方面呢？

我就来个班门弄斧了：
      双液淬火、分级淬火、等温淬火实务要点：
      1. 双液淬火法是将加热奥氏体化的钢件先在冷却能力强的第一种介质（水、油）中冷至马氏体转变开始温度附近，以阻止过冷奥氏体分解发生珠光体转变，然后转入冷却缓慢的第二种介质（油、空气）中，以便在马氏体转变时，减少内应力，防止变形超差和开裂。因为淬火冷却过程一度中断，故双液淬火亦称限时淬火或断续淬火。
　　双液淬火法最适宜于淬透性较差的碳素工具钢的淬火。因为碳素工具钢淬透性很差（临界淬透直径仅为8~15mm），水淬时冷速过快易开裂；油淬时，在过冷奥氏体分解温区冷速太慢，往往又淬不硬。　　　
　　双液淬火的关键在于准确控制快冷时间，正确掌握从第一种（快冷）介质提出时的温度。提出过早，则淬不硬；提出稍早，则工件仅表面淬硬，而内部被本身热量回火（自回火）产生收缩，中间（过渡）部分则由于相变膨胀而引起裂纹。
　　在实际生产中，快冷时间（在第一种介质中停留的时间）可以下述三种方法之一确定：
　　（1）根据工件有效壁厚，每3mm停留1s，形状复杂的工件可按每4~5mm停留1s计算；
　　（2）振动或水呜停止时提出；
　　（3）火色消失后的一倍时间。
　　按上述方法确定时间，基本上可保证提出温度在400~250℃之间，既能获得淬硬的马氏体组织，也使淬火应力限制在最低水平，从而大大降低了变形开裂趋势。
　　对于一些淬透性较差的低合金工具钢，也采用油—空气的双液淬火法。油淬时每3mm停留3s，大截面低合金工件按每1mm停留1.5~3s计算。

      2. 分级淬火法
　　分级淬火是将奥氏体化的工件直接淬入低温（MS附近）热浴（盐浴、碱浴或铅浴）中冷却并停留一定时间，使工件心、表温差缩小（或趋于均匀），然后取出空冷，使马氏体转变在缓冷的条件进行。因分级淬火在马氏体转变时，内外温度已接近一致，其内外的组织转变趋于同步，内应力大大降低，从而大大降低了变形开裂趋势。分级淬火适用于中等合金化和高合金化的、具有较高淬透性的中小模块（如3Cr2W8V、4Cr5MoV1Si、Cr5MO1V、Cr4W2MOV、35Cr3MO3W2V、4Cr5W2VSi等）。
　　分级淬火的关键是正确掌握淬火温度、分级（热浴）温度和分级时间。
　　分级淬火的奥氏体化温度比普通淬火高10~20℃，分级温度则取决于钢的淬透性、技术要求、工件大小等因素。一般高淬透性的钢可采用：MS＋（10~30℃），为增大淬硬层厚度，对较大工件可采用MS－（30~40℃）的分级温度。
　　分级时间（热浴保持）按4min/25mm计算，或用τ=30+50d（s）（d为工件有效壁厚）计算，有文献介绍分级停留2~5min失于笼统。
　　实验证明，分级淬火的冷却速度低于水，仅适用于中小模块，这是因为大型模块作分级淬火时，要想在一完全避免贝氏体转变的保温时间内获得均匀的温度是不现实的。

      3. 等温淬火是将经奥氏体化的工件淬入低于贝氏体转变开始温度（Bs点）的等温热浴中，保持较长时间，使工件心、表温度在均匀化的同时，完成贝氏体转变，然后取出，置于空气中冷却后回火。值得强调的是，贝氏体转变是不完全的，实际等温淬火后，尚有少量的马氏体组织和残余奥氏体组织。　　　
　　等温淬火的工艺要点是：正确选择奥氏体化温度（TA）（比普通淬火温度高30~80℃为原则），以提高过冷奥氏体的稳定性。等温冷却速度主要取决于等温盐（碱）浴的冷却能力和等温温度以及工件尺寸。一般大件选用冷却能力强的热浴，取下限温度或两段等温（为缩短等温淬火周期，可利用部分马氏体转变或低温贝氏体转变的诱发催化作用进行双等温淬火，即先在MS点以下某一温度停留较短时间，然后转入高于MS点温度的等温热浴中进行贝氏体转变，见（图7-10）淬火法。形状复杂的工件和小尺寸工件则相反，等温温度根据C曲线、技术要求和组织性能要求而定，一般为MS=（30±10℃），等温温度愈低，下贝氏体量愈多，硬度愈高。
　　等温淬火适用于要求较高硬度和良好强韧性而承受冲击载荷不重的型腔模（塑料模，压铸模等）的热处理。
　　有资料介绍，等温淬火工件在等温热浴中的等温停留时间kongzhizai 工件大小在3~8h
　　　
      等温淬火和分级淬火均在一热浴中停留，但这一热浴的温度不同，所以二者所获得的淬火组织是不同的，从而使其硬化的效果不同，在实际生产中，不少人易将二者混为一谈，这是值得注意的。

吉祥如意

晴空一鹤 发表于 2013-3-11 16:06

                               
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我就来个班门弄斧了：
      双液淬火、分级淬火、等温淬火实务要点：
      1. 双液淬火法是将加热奥氏 ...

看来没有高高在上。时刻还在关心我们这些在下面的体力劳动者。这两天也不想干别的了，专心读书吧。

晴空一鹤

吉祥如意 发表于 2013-3-11 18:55

                               
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看来没有高高在上。时刻还在关心我们这些在下面的体力劳动者。这两天也不想干别的了，专心读书吧。 ...

      自己不关心自己，还有谁来关心咱呢？

吉祥如意

晴空一鹤 发表于 2013-3-12 11:19

                               
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自己不关心自己，还有谁来关心咱呢？

好个没良心的。那次没关心你了。

晴空一鹤

吉祥如意 发表于 2013-3-12 13:53

                               
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好个没良心的。那次没关心你了。

       我是说我们都要学会自己关心自己

吉祥如意

晴空一鹤 发表于 2013-3-12 15:04

                               
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我是说我们都要学会自己关心自己

自己为自己疗伤。自己关心自己。自己宽慰自己。自己战胜自己。

钢铁医生

所以因为 发表于 2013-3-10 11:14
我一直认为，热处理的冷却是非常关键的，有许多热处理问题的出现就在于冷却方式、方法的不恰当！ ...

记得有人说过 热处理，2分加热8分冷却。至少我认为是对滴。。

小朱

郁闷，今天干42CrMo 的花键轴，感应淬火，工件也烧红了，可就是死活淬不硬，25hrc   无奈去打光谱？？？结果，材料没问题，求解答？？？

小朱

吉祥如意 发表于 2013-3-10 11:47
我看还是先请你讲讲，等温淬火比较有亮点。

20Cr2Ni4A和18Cr2Ni4W等中合金渗碳钢的渗碳和淬火工艺比较复杂，图3.11所示为20Cr2Ni4A钢齿轮渗碳后热处理工艺，图3.12所示为18Cr2Ni4W钢渗碳后马氏体等温淬火热处理工艺，该工艺比较复杂和特殊，主要用于要求很高的综合力学性能和高耐磨性的重要件，如航空发动机齿轮等。 18Cr2Ni4W钢渗碳后，渗碳层与心部的Ms点差别很大，心部的Ms点为310度，而表层的Ms点已降低为80度左右，马氏体等温淬火工艺就是利用这个特性来控制零件的表层和心部的组织与硬度。零件在渗碳，回火以后，在Ac3以上温度（约850度）加热，淬入200-220度硝盐中进行等温淬火，这时，心部转变为低碳马氏体，具有高强度，，而表层没有相变，仍然保持着过冷奥氏体组织，在520-560高温回火时，心部低碳马氏体分解为回火索氏体，硬度降低，而韧度提高，表层过冷奥氏体在回火冷却过程中转变为高碳马氏体，并分布着颗粒状碳化物，在150度低温回火时，高碳淬火马氏体转变为回火马氏体，保证了高硬度和耐磨性，而对心部组织并无什么影响。

小朱

所以因为 发表于 2013-3-10 11:14
我一直认为，热处理的冷却是非常关键的，有许多热处理问题的出现就在于冷却方式、方法的不恰当！ ...

冷却中应注意的问题：
      热处理生产中最重要的一环就是冷却，很多热处理缺陷都产生在冷却中。如：开裂、硬度不足、变形超差、局部有软点等等。
⑴出炉时不要慌忙，有时为怕不能淬硬而手忙脚乱。只要不低于Ar3，是不会析出铁素体 而影响表面硬度的。
⑵水温在冷却中相当重要，要严格控制水温不要超过 30℃，若超过 30℃，析出铁素体将是不可避免的，任你此后将工件冷透，硬度很难高于 300HB。因此要严格控制水温不要超过 30℃。
⑶工件入水后要不停的在水中移动，以快速破裂蒸汽膜而提高 500℃以上的冷却速度，从而避免析出铁素体或珠光体，进而影响工件最终硬度。
⑷为避免复杂工件开裂，温度低于 300℃以下可以出水空冷一会再水冷，当工件温度不超过 150℃出水回火。