保溫時間

由設(shè)備加熱方式、零件尺寸、鋼的成分、裝爐量和設(shè)備功率等多種因素確定。對整體淬火而言，保溫的目的是使工件內(nèi)部溫度均勻趨于一致。對各類淬火，其保溫時間取決于在要求淬火的區(qū)域獲得良好的淬火加熱組織。

加熱與保溫是影響淬火質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，奧氏體化獲得的組織狀態(tài)直接影響淬火后的性能。-般鋼件奧氏體晶?？刂圃?～8級。

冷卻方法

要使鋼中高溫相——奧氏體在冷卻過程中轉(zhuǎn)變成低溫亞穩(wěn)相——馬氏體，冷卻速度必須大于鋼的臨界冷卻速度。工件在冷卻過程中，

表面與心部的冷卻速度有-定差異，如果這種差異足夠大，則可能造成大于臨界冷卻速度部分轉(zhuǎn)變成馬氏體，而小于臨界冷卻速度的心部不能轉(zhuǎn)變成馬氏體的情況。為保證整個截面上都轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體需要選用冷卻能力足夠強(qiáng)的淬火介質(zhì)，以保證工件心部有足夠高的冷卻速度。但是冷卻速度大，工件內(nèi)部由于熱脹冷縮不均勻造成內(nèi)應(yīng)力，可能使工件變形或開裂。因而要考慮上述兩種矛盾因素，合理選擇淬火介質(zhì)和冷卻方式。

冷卻階段不僅零件獲得合理的組織，達(dá)到所需要的性能，而且要保持零件的尺寸和形狀精度，是淬火工藝過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

分類可按冷卻方式分為單液淬火、雙液淬火、分級淬火和等溫淬火等。冷卻方式的選擇要根據(jù)鋼種、零件形狀和技術(shù)要求諸因素。

單液淬火

將工件加熱后使用單一介質(zhì)冷卻，較常使用的有水和油兩種，其變、溫曲線如圖2中的曲線1。為防止工件過大的變形和開裂，工件不宜在介質(zhì)中冷至室溫，可在200～300℃出水或油，在空氣中冷卻。單液淬火操作簡單易行，廣泛用于形狀簡單的工件。有時將工件加熱后，先在空氣中停留-段時間，再淬入淬火介質(zhì)中，以減少淬冷過程中工件內(nèi)部的溫差，降低工件變形與開裂的傾向，稱為預(yù)冷淬火。

各種淬火冷卻的變溫曲線示意圖曲線1-單液淬火；曲線2-雙液淬火；曲線3-分級淬火；曲線4-等溫淬火

雙液淬火

工件加熱后，先淬入水或其他冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)中冷卻至400℃左右，迅速轉(zhuǎn)入油或其他冷卻能力較弱的介質(zhì)中冷卻。變溫曲線如圖2中曲線2。所謂“水淬油冷”法使用得相當(dāng)普遍。先淬入冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)，工件快速冷卻可避免鋼中奧氏體分解。低溫段轉(zhuǎn)入冷卻能力較弱的介質(zhì)可有效減少工件的內(nèi)應(yīng)力，降低工件變形和開裂傾向。本工藝的關(guān)鍵是如何控制在水中停留的時間。根據(jù)經(jīng)驗，按工件厚度計算在水中停留的時間，系數(shù)為O.2～O.3s/mm，碳素鋼取上限，合金鋼取下限。這種工藝適用于碳素鋼制造的中型零件(直徑10～40mm)和低合金鋼制造的較大型零件。

分級淬火

工件加熱后，淬入溫度處于馬氏體點(ms)附近的介質(zhì)(可用熔融硝鹽、堿或熱油)中，停留一段時間，然后取出空冷。變溫曲線如圖2中曲線3。分級溫度應(yīng)選擇在該鋼種過冷奧氏體的穩(wěn)定區(qū)域，以保證分級停留過程中不發(fā)生相變。對于具有中間穩(wěn)定區(qū)(“兩個鼻子”)型TTT曲線的某些高合金鋼，分級溫度也可選在中溫(400～600℃)區(qū)。分級的目的是使工件內(nèi)部溫度趨于一致，減少在后續(xù)冷卻過程中的內(nèi)應(yīng)力及變形和開裂傾向。此工藝適用于形狀復(fù)雜，變形要求嚴(yán)格的合金鋼件。高速鋼制造的工具淬火多用此工藝。

等溫淬火

工件加熱后，淬入溫度處于該鋼種下貝氏體(B下)轉(zhuǎn)變范圍的介質(zhì)中，保溫使之完成下貝氏體轉(zhuǎn)變，然后取出空冷，變溫曲線如圖2中的曲線4。等溫溫度對下貝氏體性能影響較大，溫度控制要求嚴(yán)格。常用鋼種的等溫溫度和時間列于表3。等溫淬火工藝特別適用于要求變形小、形狀復(fù)雜，尤其同時還要求較高強(qiáng)韌性的零件。