實(shí)際熱處理生產(chǎn)中除分級(jí)等溫淬火工藝外連續(xù)冷卻的情況為多。淬火需要得到馬氏體組織速度必須大于臨界冷卻速度,零件表面冷卻速度一般大于心部冷卻速度。淬火油的選擇原則之一:淬火既想得到馬氏體,冷卻速度必須大于臨界冷卻速度,又要考慮減少變形,防止裂紋,冷卻速度必須適中,不可過大。根據(jù)鋼冷卻轉(zhuǎn)變規(guī)律,希望在臨界區(qū)域溫度時(shí)冷卻速度大,盡快通過C曲線的鼻子區(qū)域,以免轉(zhuǎn)變成珠光體或貝氏體組織,在馬氏體轉(zhuǎn)變開始的危險(xiǎn)區(qū)域,冷卻速度必須慢下來以減少組織轉(zhuǎn)變產(chǎn)生組織應(yīng)力引起的變形甚至裂紋。

前面從熱處理淬火工藝出發(fā)提到淬火油選擇原則:淬火油冷卻性能必須在達(dá)到要求的硬度(冷卻速度要求快)和不允許產(chǎn)生裂紋,控制熱處理變形在合理的較小范圍內(nèi)(冷卻速度要求慢)兩者之間找到一種結(jié)合,而這個(gè)矛盾的冷卻速度要求是對(duì)不同溫度區(qū)間提出的要求,這就為熱處理淬火油的研制提供了一種方向。鑒于檢測(cè)條件限制,以前在工廠的熱處理生產(chǎn)實(shí)踐中我們只能根據(jù)通用知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)對(duì)淬火介質(zhì)作一個(gè)大致的范圍選擇然后用試驗(yàn)來驗(yàn)證。冷卻特性儀的廣泛運(yùn)用正是提供了一種檢測(cè)工具分析手段,為我們優(yōu)化淬火油的科學(xué)選擇,分析對(duì)比給予幫助。我們可以有條件檢測(cè)或委外檢測(cè)或要求油品公司提供淬火油冷卻特性檢測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告,為淬火油的選擇提供科學(xué)依據(jù)。
冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟,冷卻方法因工藝不同而不同,主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度慢,正火的冷卻速度較快,淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求,例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進(jìn)行淬硬。整體熱處理是對(duì)工件整體加熱,然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s,以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

熱處理通常不改變工件的形狀和整體化學(xué)成分,而是通過改變工件內(nèi)部的微結(jié)構(gòu)或改變工件表面的化學(xué)成分來賦予或改善工件的性能。其特征在于改善了工件的內(nèi)在質(zhì)量,這通常是肉眼不可見的。
事實(shí)上,熱處理的作用是改善材料的機(jī)械性能,消除殘余應(yīng)力并提高金屬的可加工性。根據(jù)熱處理的不同目的,熱處理工藝可分為兩類:預(yù)熱處理和熱處理。