如何判断盐水—油(或空气)双介质淬火的组织

工件在盐水中进行单液淬火,易发生变形和开裂。为此盐水—油双液淬火、盐水—空气双介质淬火方法就成为普遍应用的方法,即将奥氏体化的工件先在盐水中冷却一段时间,后转入油(或空气)中,继续进行冷却。在盐水中冷却时间的长短(从盐水中取出工件时温度的低、高)和取出后冷却速度的快慢,过冷奥氏体将转变为不同的组织。碳素工具钢,最常选用该种淬火方法,现以T10钢为例说明判断选用该淬火方法所得的组织的方法。

45钢用不同介质淬火

一种电机轴套采用45钢制作,为使之达到力学性能要求,对尺寸为35 mm×100 mm的45钢试件分别在水、机油以及一些商用聚合物淬火介质(8%BW、15%F2000和2%BW+3%F2000水溶液)中淬火,然后进行组织分析和硬度测试。结果表明,水是轴套的最佳淬火介质。

不同介质淬火对W6Mo5Cr4V2刀具材料组织及力学性能的影响

采用经验算法对W6Mo5Cr4V2工具钢加热及冷却时的实际相变温度Ac1、Ac3、Ms和Bs进行计算,利用Jmat-pro对该工具钢的热处理性能进行模拟计算并获得CCT曲线,结合计算的相变温度与CCT曲线选择锭子油、高压氮气对试样进行淬火。综合分析了不同淬火介质下W6Mo5Cr4V2工具钢淬火后的微观组织、硬度及耐冲击等力学性能,探讨了不同淬火介质对W6Mo5Cr4V2工具钢的组织及力学性能的影响。试验结果表明:在高压氮气淬火后,组织为均匀分布的细小针状马氏体,其硬度达62.5HRC,磨损量仅为0.23g,淬硬性优于锭子油。

大型锻件采用水溶性淬火介质淬火的工艺控制

介绍了大型锻件采用水溶性淬火介质进行淬火的工艺控制要点,其关键就是在保证足够淬硬层的情况下如何尽量减少复杂的热应力和组织应力,提高锻件质量。

热介质淬火

在过渡区内具有奥氏体转变的钢的等温淬火,在工件热处理的实践中早就得到应用。有两个因素妨碍着这种淬火方法的广泛运用:选择冷却介质困难和钢的淬透性低。 应当指出,目前仍在研究不同成分的冷却介质。在它们之中,冷却介质占有特殊的地位,为的是要进行“光亮”淬火,这对于许多工件来说是必要的,在这里很重要的是热处理后保持清洁的表面。

淬火介质冷却性能检测系统设计

针对现有淬火介质冷却性能检测系统试验操作不便、检测结果偏差较大、数据缺乏管理等问题,设计了高精度便携式淬火介质冷却性能检测系统。根据淬火介质冷却性能检测原理,采用曲面拟合的手段,分段计算检测探头的温度函数。设计了基于STM32,集成高精度电压采集、冷端温度补偿和无线蓝牙通信等功能的便携式检测仪。开发了具有淬火介质冷却性能在线数据采集和历史数据管理的数据管理系统。测试结果表明,系统在0~1 000℃范围内的测温误差为±0.2℃。与传统淬火介质冷却性能检测系统相比,该系统具有更好的试验重复性。该系统可满足淬火介质冷却性能检测需求,有利于完善淬火基础数据库、推进热处理数字化进程。

淬火冷却介质在金属材料中的应用

淬火冷却介质是淬火工艺的关键环节之一,影响最终工件的状态与性能。本文主要概述了淬火冷却介质的两种分类方法,着重论述了发生物态变化的淬火冷却介质与不发生物态变化的淬火冷却介质的特点、应用以及淬火介质新型改进,提出了淬火冷却介质未来发展趋势。

淬火介质对45钢组织和性能影响研究

45钢在预定温度淬火实验后通过在不同浓度的NaOH溶液快速冷却,通过金相试样制备,用金相显微镜进行组织观察,研究了淬火后金相组织的分布情况;通过洛氏硬度和显微硬度的测量,研究了何种状态下性能更优秀;通过对试样进行冲击试验,研究试样的冲击韧性。结果表明在碱性淬火液体下淬火45钢可以完全取代其他昂贵淬火液体下的淬火。并且在10%NaOH淬火介质中淬火后,平均硬度达到56.1HRC,金相组织相对比较均匀。

淬火冷却介质对40CrNiMo钢矿用链轮轴调质后组织与力学性能的影响

采用力学性能测试及显微组织观察等手段,研究淬火介质对40CrNiMo钢矿用链轮轴调质后组织与力学性能的影响,发现油淬后回火样品的金相组织为致密、均匀的回火索氏体,具有较高的强硬度和较好的塑韧性。研究结果可为矿用链轮轴热处理工艺设计提供理论依据,对指导实际生产具有参考价值。

2024铝合金板材盐溶液介质喷淋淬火数值模拟研究

2024铝合金板材作为飞机襟翼舱等结构的主要坯料,其性能和质量主要由板材的热处理过程决定,而喷淋淬火是改善板材翘曲/鼓动的关键工艺。基于ABAQUS有限元软件研究4种盐溶液介质(CaCl_(2)、Na_(2)SO_(4)、NaCl、MgSO_(4))对板材喷淋淬火的影响。数值计算结果表明:淬火过程中板材发生的面内压缩失稳现象是形成翘曲/鼓动的主要原因,最大残余应力值发生在喷淋淬火与喷淋影响区的过渡区域,板材淬火后残余应力值及最大鼓动/翘曲值并不随盐溶液浓度的升高发生单调变化。综合数值计算结果及经济性分析,优先推荐浓度为0.2 mol/L的MgSO_(4)溶液作为喷淋淬火介质。

水溶性淬火冷却介质在高碳铬耐磨材料热处理中的应用

主要介绍了目前常见的水溶性淬火冷却介质(PAG类、ACR类、PVP类)的特点和在耐磨材料热处理中的应用案例:PAG由于分子量较小,无法有效降低低温冷却速度,因此无法控制产品的开裂倾向,目前在耐磨材料领域并无成功案例;ACR类淬火液由于蒸汽膜十分稳定,在耐磨衬板、叶片和板锤等产品中都实现了替代风雾冷却工艺,其冷却均匀性更好,控制产品开裂的能力更强;PVP类高分子由于可以在工件表面稳定成膜,在当工件温度高于水的沸点时,提前进入对流阶段并获得更高的下特性温度,是目前最接近油的水溶性淬火冷却介质,并成功应用于Cr12高铬耐磨铸球,代替了等温淬火油。为进一步扩大水溶性淬火冷却介质在耐磨材料领域的应用,需要基于高分子溶解动力学,更好地理解高分子在工件表面的成膜特性,从而提出更为精巧的分子结构设计。

45钢链轮淬火裂纹常见原因分析与预防

45钢链轮在调质处理或感应淬火时,表面时常出现淬火裂纹。对淬火裂纹产生原因进行分析,提出了预防淬火裂纹的措施。应根据链轮化学成分、原材料金相组织、链轮结构复杂程度和表面状态等进行分析,制定合理的热处理工艺,采取预防措施,减小链轮淬火时热应力和组织应力。还需要加强现场工艺操作管理,增强责任心,避免45钢链轮淬火裂纹产生。

模压淬火工艺对渗碳轴承套圈畸变的影响

SAE5120钢制轴承套圈渗碳淬火后畸变较大,通过感应加热并模压淬火的方式可有效控制轴承套圈畸变。模具施加不同的压力、不同的加热工艺对套圈的畸变和理化性能有明显影响。阐述了不同模压淬火工艺方法,并通过统计分析,得出了模具压力与淬火冷却介质浓度对硬度、畸变和磨削余量的影响。

淬火温度对液体淬火介质冷却能力的影响

利用KHR-02淬火介质检测仪测试了不同温度的自来水和不同浓度PAG淬火液在850℃和500℃淬火冷却曲线,并对试验曲线进行了分析对比。试验结果表明:不管在850℃还是500℃,温度对自来水的冷却能力的影响主要是通过延长蒸汽膜期的时间来实现的,并且两个过程是有区别的,只有水的温度达到60℃以上后,500℃淬火过程中的最大冷速才开始降低;不管850℃淬火还是500℃淬火,PAG的浓度都是影响其冷却能力的主要因素之一;由于PAG在低温阶段可以通过浓度调节冷速,并且没有蒸汽膜阶段,将其应用到铝合金固溶淬火过程,用于控制铝合金变形效果会更好。

淬火介质对7050铝合金末端淬特性的影响

采用室温水和浓度为20%的PAG水溶液(聚烷撑二醇聚合物)作为淬火介质进行Jominy末端淬火实验,用于评价7050铝合金淬透性;监测合金固溶和淬火过程中的升温速率和冷却速率,测定距淬火端不同距离的合金的淬火态电导率和时效态硬度,观察室温水淬火试样不同位置晶内淬火析出相。结果表明:采用室温水和20%PAG进行末端淬火时,合金的淬透深度分别约为65和40 mm;采用PAG淬火可使合金温度快速通过淬火敏感区间,同时在淬火敏感区间外降低合金的冷却速率,使试样淬火端和中间部位合金的温度差减小。随着距淬火端距离的增加,淬火诱发析出的η平衡相的尺寸和体积分数增加,无析出区宽化。

聚合物水基淬火介质的应用

聚合物淬火介质是新近发展起来的具有显著优点的淬火剂 ,在钢铁和有色金属淬火上得到了广泛应用 ,但与其使用有关的一些问题 ,如较大的变形、开裂和细菌滋生等 ,也给一些使用者造成了巨大的经济损失。由对这些问题的长期跟踪和研究 ,提出了要从正确选择聚合物淬火剂、使用时需要对淬火系统进行相应地改造和对使用中的水基溶液要进行严格监测等方面着手解决这些问题。

淬火介质对7055铝合金晶界析出行为的影响

采用透射电镜研究了淬火介质对7055铝合金晶界析出相及无沉淀析出带的影响。结果表明,空气淬火时,合金冷却过程在晶界上析出η平衡相。合金经室温水淬及沸水淬火合金时效后,晶界析出相尺寸差别小,呈链状连续分布;晶界无沉淀,析出带较窄,平均宽度分别约为33nm和43nm。空气淬火合金时效后晶界析出相尺寸差别较大,呈不连续分布;晶界无沉淀,析出带很宽,约102nm。对其原因进行了分析和讨论。

水溶性淬火介质在现代热处理中的应用

用水溶性淬火介质代替传统淬火介质进行热处理可增加效益,提高工件质量,改善工作环境;生产实践证明,水溶性淬火介质有效地解决了油淬不硬、水淬易裂的难题,避免了淬裂和软点的形成;具有良好的淬透性和理想的冷却速度。

不同温度水液淬火介质冷却特性的变化规律

为了在热处理中更加有效地选择和利用水的冷却能力,利用Ivf smart quench设备测定了不同水液温度时的冷却曲线,并根据冷却曲线上的特征来评价不同温度水液的冷却特性。结果表明:在0～80℃,冷却过程曲线分为3个阶段:膜沸腾阶段、泡沸腾阶段和对流冷却阶段;100℃水的冷却过程曲线无法清晰分辨出冷却过程的3个阶段。随温度的升高,蒸汽膜破裂时的温度递减,对流温度递增,冷却过程曲线右移;最大冷速和达到最大冷速时的温度呈递减的趋势,冷却速度曲线左移;即随着水温的升高,水的冷却能力越低。

淬火冷却介质换热系数研究进展

淬火冷却介质换热系数不仅是评定淬火介质冷却能力的主要参数,也是淬火过程数值模拟中最重要的边界条件之一。它受很多因素的影响,如工件的材质、尺寸、表面状态等,因此很难精确测定。本文概述了近年来有关换热系数的研究,并对以后的研究工作做了展望。