水淬火劑強(qiáng)烈淬火后鋼的性能

強(qiáng)烈淬火試驗(yàn) 水淬火劑強(qiáng)烈淬火方法的優(yōu)點(diǎn)是在表層形成壓應(yīng)力，降低產(chǎn)生裂紋的幾率，提高硬度和強(qiáng)度。表層形成100%馬氏體組織，會(huì)使給定鋼種得到最大的淬硬層，故可用碳鋼代替較貴重的合金鋼，強(qiáng)烈淬火也可促使鋼獲得均勻的力學(xué)性能和產(chǎn)生最小的工件畸變。零件經(jīng)水淬火劑強(qiáng)烈淬火后，在交變載荷下的使用壽命大致可提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。 水淬火劑強(qiáng)烈淬火試驗(yàn)是在CaCl₂水溶液和液氮中進(jìn)行的。鋼件在CaCl₂水溶液中淬火后僅產(chǎn)生50%馬氏體，其余奧氏體在液氮中冷卻發(fā)生轉(zhuǎn)變。在CaCl₂溶液中淬火幾乎沒有膜沸騰期，而在核沸騰期的熱傳導(dǎo)率最大。 在液氮中冷卻時(shí)卻幾乎都是膜沸騰冷卻。液氮的強(qiáng)烈攪動(dòng)可以明顯提高全膜沸騰的傳熱率，而對(duì)核沸騰期的傳熱率影響不大。Y7A鋼(C0.66%-0.73%，Mn0.17%-0.38%，Si0.17%-0.33%，Cr0.2%，Ni0.2%)在油、50%CaCl₂溶液和CaCl₂₊液氮中淬火后經(jīng)360-370℃回2h。 60C2A鋼(C0.58%-0.63%，Mn0.6%-0.9%,Si1.6%-2.0%，Cr0.3%)試樣在水淬火劑介質(zhì)中淬火后，經(jīng)460℃回火2h的力學(xué)性能。與油中淬火比較，Y7A鋼強(qiáng)烈淬火（冷速30℃／s）后屈服強(qiáng)度提高了25%，60C2鋼提高了28%。油淬試樣為脆性斷口，強(qiáng)烈淬火試樣為韌性斷口。 在二期淬火的核沸騰階段，工件表面保持在一個(gè)“浸透溫度”，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)被稱做“自調(diào)節(jié)的熱過程”。當(dāng)Ts=Ms時(shí)，在馬氏體轉(zhuǎn)變范圍未見有強(qiáng)烈冷卻過程；而Ts=Mf時(shí)，在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)發(fā)生極強(qiáng)烈的冷卻。也就是說，控制孤就可以實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)烈冷卻狀態(tài)”。 強(qiáng)烈淬火的實(shí)際效果 水淬火劑強(qiáng)烈淬火對(duì)鋼制品的使用壽命有明顯的正面影響。尺寸為Φ15.3mm×120mm的M2高速鋼(w6M₀5Cr4Vl)沖頭經(jīng)普通淬火和強(qiáng)烈淬火的壽命對(duì)比例。高速鋼制人造金剛石生長模，在工作過程中經(jīng)受多次高溫高壓變化，水淬火劑強(qiáng)烈淬火可使其壽命提高50%；CCr15鋼模具強(qiáng)烈淬火可提高壽命100%。 水淬火劑強(qiáng)烈淬火是一種打破常規(guī)的技術(shù)，經(jīng)10余年的試驗(yàn)驗(yàn)證，已充分證明其理論的正確性和明顯的實(shí)際效果，近幾年又受到國際上的廣泛重視，認(rèn)為這的確是一種投資小、見效大的先進(jìn)熱處理冷卻技術(shù)，很值得推廣。 水淬火劑強(qiáng)烈淬火技術(shù)的核心是在工件表面獲得高的壓應(yīng)力。在已有的熱處理實(shí)踐中，如欲在鋼件表層形成壓力就必須采用周期很長、能源消耗大、對(duì)環(huán)境不友好的滲碳工藝或者增加噴丸工序。在許多情況下，水淬火劑強(qiáng)烈淬火技術(shù)可以取代滲碳或顯著縮短滲碳時(shí)間或取消噴丸。此結(jié)果有重大節(jié)能、提高設(shè)備效率和減少污染的效果。 和常規(guī)淬火比較，強(qiáng)烈淬火技術(shù)可明顯減小工件畸變。這是因?yàn)槭軌嚎s的表層就像一幅“模具”一樣，把工件的原始開頭保持下來的緣故。盡量減小校直，也能降低熱處理總成本。水淬火劑強(qiáng)烈淬火技術(shù)用水代替油或聚合物溶液，可顯著降低生產(chǎn)成本，減少淬火劑對(duì)環(huán)境的影響。 本文參考《淬火冷卻技術(shù)及淬火介質(zhì)》一書。 相關(guān)鏈接 42Crmo熱處理淬火工藝
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