淬火(huo)是(shi)什么意思？淬火(huo)的目的是(shi)什么？

　　淬火，可能有很多朋友都不知道這個概念吧!那么淬火是什么意思?淬火的目的是什么?下面淬火設備廠家就來給大家詳細介紹一下吧!淬火設備廠(chang)家希望下面的內容能給大家提供一些借鑒。

　　一、簡介

　　淬(cui)火(huo)是把鋼(gang)(gang)加熱到(dao)臨界溫(wen)度以上(shang)，保(bao)溫(wen)一(yi)(yi)定時間，然后以大(da)于(yu)臨界冷卻(que)速度進(jin)行冷卻(que)，從而(er)獲得(de)以馬(ma)氏(shi)體為主的不(bu)平衡組織(也有根據需要獲得(de)貝(bei)氏(shi)體或保(bao)持單相奧氏(shi)體)的一(yi)(yi)種熱處理工藝(yi)方法。淬(cui)火(huo)是鋼(gang)(gang)熱處理工藝(yi)中應用為廣泛(fan)的工種工藝(yi)方法。

　　鋼鐵熱處理大致有退火、正火、淬火和回(hui)火四種基本工(gong)藝。

　　退火

　　將(jiang)工件加(jia)熱到(dao)適當溫度(du)，根據材料和(he)工件尺寸采(cai)用不同的(de)(de)保溫時間，然后進行緩慢冷卻(冷卻速度(du)慢)目的(de)(de)是使(shi)金屬內部組織(zhi)達到(dao)或(huo)接近平衡狀態，獲得良好的(de)(de)工藝性能(neng)和(he)使(shi)用性能(neng),或(huo)者(zhe)為進一步(bu)淬(cui)火作組織(zhi)準備。

　　正火

　　將工件(jian)加(jia)熱到(dao)適宜的(de)(de)溫度(du)后在空氣中(zhong)冷卻，正火(huo)(huo)的(de)(de)效果同退火(huo)(huo)相似，只是(shi)得到(dao)的(de)(de)組織更細，常用(yong)于(yu)(yu)改善材料的(de)(de)切削性能，也有時用(yong)于(yu)(yu)對(dui)一些要(yao)求不高的(de)(de)零件(jian)作為(wei)終熱處理。

　　回火

　　為(wei)了降(jiang)低鋼件的(de)脆性，將淬火后的(de)鋼件在(zai)高(gao)于室(shi)溫(wen)而低于710℃的(de)某一適(shi)當溫(wen)度進(jin)行(xing)長(chang)時間的(de)保溫(wen)，再進(jin)行(xing)冷卻，這種工藝稱為(wei)回火。

　　工(gong)(gong)件加熱奧(ao)氏體(ti)化后以(yi)適當(dang)方式冷卻獲得馬氏體(ti)或貝(bei)氏體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)熱處理工(gong)(gong)藝。常(chang)見的(de)有水冷淬(cui)火(huo)、油冷淬(cui)火(huo)、空(kong)冷淬(cui)火(huo)等。

　　退火(huo)(huo)(huo)、正火(huo)(huo)(huo)、淬(cui)火(huo)(huo)(huo)、回火(huo)(huo)(huo)是(shi)整體熱處理(li)中(zhong)的“四(si)把火(huo)(huo)(huo)”，其(qi)中(zhong)的淬(cui)火(huo)(huo)(huo)與回火(huo)(huo)(huo)關(guan)系密切，常(chang)常(chang)配合使(shi)用，缺一不可(ke)。

　　二、淬火的目的

　　使過冷奧氏體進(jin)行馬(ma)(ma)氏體或貝(bei)(bei)氏體轉(zhuan)變，得到馬(ma)(ma)氏體或貝(bei)(bei)氏體組織，然后配合以不同(tong)溫度(du)的(de)回火(huo)，以大(da)幅提高鋼的(de)剛性、硬度(du)、耐磨性、疲勞強度(du)以及韌性等，從而滿(man)足各(ge)種機械零件和工具的(de)不同(tong)使用要(yao)求。也可以通過淬(cui)火(huo)滿(man)足某些特種鋼材的(de)鐵磁性、耐蝕性等特殊的(de)物理、化學性能。

　　將(jiang)(jiang)(jiang)金屬(shu)工(gong)件加熱(re)到某一適當溫(wen)(wen)(wen)度(du)并保持一段時(shi)間，隨即(ji)浸(jin)入淬(cui)(cui)(cui)冷(leng)介(jie)質中(zhong)快速冷(leng)卻(que)的金屬(shu)熱(re)處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)。常用的淬(cui)(cui)(cui)冷(leng)介(jie)質有鹽(yan)水、水、礦物油、空氣等(deng)。淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)可(ke)以(yi)提(ti)高金屬(shu)工(gong)件的硬度(du)及耐磨性，因而廣泛用于各種工(gong)、模、量具及要(yao)求表面(mian)耐磨的零件(如齒(chi)輪、軋輥、滲碳零件等(deng))。通過淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)與不同溫(wen)(wen)(wen)度(du)的回火(huo)(huo)(huo)(huo)配合(he)，可(ke)以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高金屬(shu)的強度(du)、韌(ren)性下降(jiang)及疲(pi)勞強度(du)，并可(ke)獲得這(zhe)些(xie)(xie)性能(neng)之間的配合(he)(綜合(he)機械性能(neng))以(yi)滿足不同的使用要(yao)求。另(ling)外淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)還可(ke)使一些(xie)(xie)特(te)殊性能(neng)的鋼(gang)獲得一定的物理(li)化學性能(neng)，如淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)使永磁鋼(gang)增強其鐵(tie)磁性、不銹鋼(gang)提(ti)高其耐蝕性等(deng)。淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)工(gong)藝(yi)主要(yao)用于鋼(gang)件。常用的鋼(gang)在加熱(re)到臨界(jie)溫(wen)(wen)(wen)度(du)以(yi)上(shang)時(shi)，原有在室溫(wen)(wen)(wen)下的組織將(jiang)(jiang)(jiang)全部(bu)或大(da)部(bu)轉變為(wei)(wei)奧(ao)氏體(ti)。隨后將(jiang)(jiang)(jiang)鋼(gang)浸(jin)入水或油中(zhong)快速冷(leng)卻(que)，奧(ao)氏體(ti)即(ji)轉變為(wei)(wei)馬氏體(ti)。與鋼(gang)中(zhong)其他組織相比，馬氏體(ti)硬度(du)高。淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)時(shi)的快速冷(leng)卻(que)會(hui)使工(gong)件內(nei)部(bu)產生內(nei)應(ying)力，當其大(da)到一定程度(du)時(shi)工(gong)件便會(hui)發生扭曲(qu)變形(xing)甚至開裂。為(wei)(wei)此必須選擇合(he)適的冷(leng)卻(que)方法(fa)。根(gen)據(ju)冷(leng)卻(que)方法(fa)，淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)工(gong)藝(yi)分(fen)為(wei)(wei)單(dan)液(ye)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)、雙介(jie)質淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)、馬氏體(ti)分(fen)級淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)和(he)貝氏體(ti)等(deng)溫(wen)(wen)(wen)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)4類(lei)。

　　三、工藝

　　包括加(jia)熱、保溫(wen)、冷(leng)卻3個(ge)階(jie)段。下面以鋼的(de)淬火為例(li)，介紹上述三個(ge)階(jie)段工藝參數(shu)選擇的(de)原(yuan)則。

　　淬火加熱溫度

　　以鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)相(xiang)變(bian)臨界點(dian)為(wei)(wei)依據，加(jia)熱淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)時要形(xing)成(cheng)細小、均勻(yun)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶粒(li)，淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)后獲得細小馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織。淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)選(xuan)擇原則也(ye)適用(yong)于(yu)(yu)大多數合金鋼(gang)(gang)(gang)，尤其(qi)低合金鋼(gang)(gang)(gang)。亞(ya)(ya)共(gong)(gong)析鋼(gang)(gang)(gang)加(jia)熱溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)為(wei)(wei)Ac3溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)以上(shang)30～50℃。從(cong)圖(tu)上(shang)看，高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)狀態(tai)(tai)處在單相(xiang)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(A)區內，故稱為(wei)(wei)完(wan)全(quan)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)。如亞(ya)(ya)共(gong)(gong)析鋼(gang)(gang)(gang)加(jia)熱溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)高于(yu)(yu)Ac1、低于(yu)(yu)Ac3溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)，則高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)部分(fen)先(xian)共(gong)(gong)析鐵素體(ti)(ti)(ti)未完(wan)全(quan)轉變(bian)成(cheng)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，即為(wei)(wei)不(bu)完(wan)全(quan)(或亞(ya)(ya)臨界)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)。過(guo)共(gong)(gong)析鋼(gang)(gang)(gang)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)為(wei)(wei)Ac1溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)以上(shang)30～50℃，這(zhe)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)范圍處于(yu)(yu)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)與滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)(ti)(A+C)雙相(xiang)區。因而過(guo)共(gong)(gong)析鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)正(zheng)常的(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)仍屬不(bu)完(wan)全(quan)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)，淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)后得到(dao)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)上(shang)分(fen)布(bu)滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)組(zu)(zu)織。這(zhe)-組(zu)(zu)織狀態(tai)(tai)具有高硬度(du)(du)(du)(du)(du)和高耐磨性(xing)。對于(yu)(yu)過(guo)共(gong)(gong)析鋼(gang)(gang)(gang)，若(ruo)加(jia)熱溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)過(guo)高，先(xian)共(gong)(gong)析滲(shen)碳(tan)體(ti)(ti)(ti)溶解過(guo)多，甚至(zhi)完(wan)全(quan)溶解，則奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶粒(li)將發生長(chang)大，奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)碳(tan)含量也(ye)增加(jia)。淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)后，粗大馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)件(jian)(jian)(jian)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)微區內應力增加(jia)，微裂(lie)紋增多，零件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)變(bian)形(xing)和開(kai)裂(lie)傾向增加(jia);由于(yu)(yu)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)碳(tan)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)高，馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)點(dian)下(xia)降，殘留奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)量增加(jia)，使(shi)工件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)硬度(du)(du)(du)(du)(du)和耐磨性(xing)降低。淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)設備廠(chang)家(jia)常用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)種淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)參見上(shang)圖(tu)冊中的(de)(de)表，表為(wei)(wei)常用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)種淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)的(de)(de)加(jia)熱溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)。

　　實際生產中，加(jia)熱溫度(du)的選擇要根據具體情況加(jia)以調整(zheng)。如亞共析(xi)鋼中碳(tan)含量為下限(xian)，當裝(zhuang)爐量較多，欲增(zeng)加(jia)零件淬硬層深度(du)等時可選用溫度(du)上(shang)限(xian);若工件形狀復雜，變(bian)形要求嚴格(ge)等要采用溫度(du)下限(xian)。

　　淬火保溫

　　淬火(huo)(huo)保(bao)溫(wen)(wen)時間 由設(she)備加熱(re)方式、零件(jian)尺寸、鋼的(de)成分、裝(zhuang)爐量(liang)和設(she)備功率等多種因素確定。對整體淬火(huo)(huo)而(er)言，保(bao)溫(wen)(wen)的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)使工件(jian)內部溫(wen)(wen)度均勻(yun)趨于一(yi)致。對各類(lei)淬火(huo)(huo)，其(qi)保(bao)溫(wen)(wen)時間終取決于在(zai)要(yao)求淬火(huo)(huo)的(de)區域(yu)獲得(de)良好的(de)淬火(huo)(huo)加熱(re)組織(zhi)。加熱(re)與(yu)保(bao)溫(wen)(wen)是(shi)(shi)影響淬火(huo)(huo)質量(liang)的(de)重要(yao)環節(jie)，奧(ao)氏體化獲得(de)的(de)組織(zhi)狀態直接(jie)影響淬火(huo)(huo)后的(de)性能(neng)。一(yi)般鋼件(jian)奧(ao)氏體晶粒控制(zhi)在(zai)5～8級。

　　淬火冷卻

　　要使鋼中高溫相——奧氏(shi)(shi)體在冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)過程中轉變(bian)成(cheng)(cheng)低(di)溫亞穩相——馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體，冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)速(su)度必須大于鋼的(de)臨界冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)速(su)度。工(gong)件(jian)(jian)在冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)過程中，表面與心部(bu)(bu)的(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)速(su)度有-定差異，如(ru)果這種差異足夠大，則(ze)可能(neng)造成(cheng)(cheng)大于臨界冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)速(su)度部(bu)(bu)分(fen)轉變(bian)成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體，而小于臨界冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)速(su)度的(de)心部(bu)(bu)不(bu)能(neng)轉變(bian)成(cheng)(cheng)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體的(de)情況(kuang)。為保證(zheng)整個截面上都轉變(bian)為馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體需要選用冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)能(neng)力(li)足夠強(qiang)的(de)淬(cui)(cui)火(huo)介質(zhi)(zhi)，以保證(zheng)工(gong)件(jian)(jian)心部(bu)(bu)有足夠高的(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)速(su)度。但是冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)速(su)度大，工(gong)件(jian)(jian)內部(bu)(bu)由(you)于熱脹(zhang)冷(leng)(leng)(leng)縮不(bu)均(jun)勻造成(cheng)(cheng)內應(ying)力(li)，可能(neng)使工(gong)件(jian)(jian)變(bian)形或開(kai)裂。因而要考慮(lv)上述兩種矛盾因素，合理選擇淬(cui)(cui)火(huo)介質(zhi)(zhi)和(he)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)(que)(que)方式。

　　冷卻階段不僅(jin)零件(jian)獲(huo)得合(he)理(li)的組織，達到所需(xu)要的性能，而且淬(cui)火設備廠家要保持零件(jian)的尺(chi)寸(cun)和形狀精(jing)度，是淬(cui)火工藝過程(cheng)的關(guan)鍵環節。

　　工件硬度

　　淬(cui)(cui)火工(gong)(gong)件(jian)的硬(ying)(ying)度影(ying)響了(le)淬(cui)(cui)火的效(xiao)果。淬(cui)(cui)火工(gong)(gong)件(jian)一般采(cai)用洛氏硬(ying)(ying)度計測定其HRC值(zhi)。淬(cui)(cui)火的薄硬(ying)(ying)鋼板和(he)表(biao)面(mian)淬(cui)(cui)火工(gong)(gong)件(jian)可(ke)測定HRA值(zhi)，而(er)厚(hou)度小于0.8mm的淬(cui)(cui)火鋼板、淺層(ceng)表(biao)面(mian)淬(cui)(cui)火工(gong)(gong)件(jian)和(he)直徑(jing)小于5mm的淬(cui)(cui)火鋼棒，可(ke)改用表(biao)面(mian)洛氏硬(ying)(ying)度計測定其HRC值(zhi)。

　　在焊(han)接(jie)中碳(tan)鋼和某些合金(jin)鋼時，熱影響區中可(ke)能發生淬火現象而變硬，易形成冷(leng)裂紋，這是(shi)在焊(han)接(jie)過程中要設法防止的。

　　由于淬火后金(jin)屬硬(ying)而脆，產生(sheng)的表面(mian)殘余應(ying)力會(hui)造成(cheng)冷(leng)裂(lie)紋，回(hui)火可作為在不影響硬(ying)度的基礎上(shang)，消除(chu)冷(leng)裂(lie)紋的手段(duan)之一。

　　淬(cui)火(huo)對厚度、直徑較(jiao)小(xiao)的零件使用比較(jiao)合適(shi)，對于過大(da)的零件，淬(cui)火(huo)深度不夠，滲碳(tan)也存在同樣(yang)問題(ti)，此時應(ying)考(kao)慮在鋼材(cai)中加(jia)入鉻等(deng)合金來增加(jia)強度。

　　淬(cui)(cui)火(huo)是鋼鐵(tie)材料強化的(de)基(ji)本手段之(zhi)一。鋼中馬氏(shi)體(ti)是鐵(tie)基(ji)固溶體(ti)組織(zhi)中硬的(de)相，故鋼件淬(cui)(cui)火(huo)可(ke)以獲得高硬度、高強度。但是，馬氏(shi)體(ti)的(de)脆(cui)性很大(da)，加之(zhi)淬(cui)(cui)火(huo)后鋼件內部(bu)有較(jiao)大(da)的(de)淬(cui)(cui)火(huo)內應力，因而(er)不宜直接應用，必(bi)須進行(xing)回火(huo)。