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那些剛接觸熱處理工藝的人都(dōu)知道(dào)這(zhè)一點:淬火劑的冷卻速度越快,工件的淬火變形就(jiù)越大。實際上,淬火介質的選擇不是那麼(me)簡單。過(guò)度的淬火變形成(chéng)爲問題,必須在不對(duì)工件進(jìn)行淬火的前提下提出,并且能(néng)夠滿足淬火硬度和硬化層的深度。因此,在任何特定條件下淬火的工件具有最合适的淬火介質冷卻速率等級。冷卻速度太快會(huì)導緻淬火裂紋和過(guò)度的淬火變形。太慢的冷卻速度不僅不能(néng)使工件硬化,而且會(huì)使淬火變形的問題更加嚴重。一般而言,油性介質的冷卻速度較慢,而水性介質的冷卻速度可能(néng)非常快。
除了關注介質的冷卻速率外,施加條件和施加方法對(duì)冷卻速率的影響是另一個必須注意的問題。與油性介質相比,水溫的變化對(duì)水性介質的冷卻特性影響更大。因此,水性介質特别适用于單件式淬火以及工件可以分散和淬火的地方,例如網帶爐。油性介質不僅适用于單件式應用,還(hái)适用于將(jiāng)多件一起(qǐ)淬火。 ,大量的消費者理論表明,在可以滿足淬火要求的條件下,油中淬火後(hòu)工件的淬火變形一般小于水性介質中的淬火變形。熱油淬火變形較小。與油性介質相比,通過(guò)高壓氣體淬火或在低溫鹽浴中淬火的工件變形程度甚至更低。油中的淬火變形大,主要表現爲變形的分散程度大。
原因是我們認爲主要原因是當工件在水和油性介質中淬火時(shí),總是經(jīng)曆從汽膜階段到沸騰冷卻階段的過(guò)渡過(guò)程。該缺點也稱爲水基和油性介質的“特征溫度問題”。用高壓氣體淬火或在低溫鹽浴中淬火,就(jiù)沒(méi)有這(zhè)樣的問題。 (有關詳細信息,請參閱2006年第一至第六期出版的“淬火變形問題冷卻速率帶分析和控制”),盡管水基和油性介質已被廣泛使用,但有關他們的冷卻機制,我們還(hái)不了解。最近的研究發(fā)現,在水和油性介質中進(jìn)行淬火和冷卻時(shí),工件表面(miàn)上的小面(miàn)積區域具有相等的厚度(稱爲“表面(miàn)點”),汽相膜階段的最終過(guò)程和溫度值表面(miàn)點它們之間沒(méi)有單一和正向(xiàng)的對(duì)應關系。
在實驗中觀察到的情況是,在一定溫度範圍内,同一工件上許多具有相同等效厚度的表面(miàn)點在該溫度下從汽化膜覆蓋條件變爲沸騰冷卻條件,但沒(méi)有變化。 。準确,即具有相當大的随機性。因爲關于液體介質淬火和冷卻的三階段區分的一般理論不能(néng)解釋這(zhè)種(zhǒng)現象,所以我們提出了“液體介質淬火和冷卻的四階段理論”。
與當今一般的三階段區分相比,四階段理論增加了“中心階段”。正是由于中央台的存在,才引起(qǐ)所謂的特征溫度問題。使用四階段理論已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一些技巧方法。選擇這(zhè)些技能(néng)不僅可以控制出現在中央工作台上的溫度标度,還(hái)可以使工件的任何特定部分在設定的時(shí)間範圍内完成(chéng)其中央工作台過(guò)程。基于四階段理論知識了解工件的淬火和冷卻過(guò)程,并選擇在工件冷卻的中心階段控制淬火和冷卻技能(néng)的相關技能(néng)和方法,被稱爲“精密淬火和冷卻技能(néng)”。我們希望通過(guò)熱處理行業的多方面(miàn)參與以及從易到難的推廣和使用,逐步提高精确的淬火和冷卻技能(néng)。將(jiāng)來,使用精密淬火冷卻技術可能(néng)會(huì)限制水基和油基淬火介質的特征溫度。