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淬火加热温度的选取原则

01 亚共析钢加热温度确定原则

淬火加热温度,主要根据钢的相变点来确定。

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对亚共析钢,一般选用淬火加热温度为Ac3+(30-50℃)。

之所以这样确定,因为对亚共析钢来说,若加热温度低于Ac3,则加热状态为奥氏体与铁素体二相组成,淬火冷却后铁素体保持下来,使得零件淬火后硬度不均匀,强度和硬度降低。


比Ac3点高30-50℃是为了使工件心部在规定加热时间内保证达到Ac3点以上的温度,铁素体能完全溶解于奥氏体中,奥氏体成分比较均匀,而奥氏体晶粒又不至于粗大。


02  过共析钢加热温度确定原则


过共析钢则为Ac1+(30-50℃)。

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对过共析钢来说,淬火加热温度为Ac1-Ac3时,加热状态为细小奥氏体晶粒和未溶解碳化物,淬火后得到隐晶马氏体和均匀分布的球状碳化物。这种组织不仅有高的强度和硬度、高的耐磨性,而且也有较好的韧性。

如果淬火加热温度过高,碳化物溶解,奥氏体晶粒长大,淬火后得到片状马氏体(孪晶马氏体),其显微裂纹增加,脆性增大,淬火开裂倾向也增大。由于碳化物的溶解,奥氏体中含碳量增加,淬火后残余奥氏体量增多,钢的硬度和耐磨性降低。

高于Ac1点30-50℃的目的和亚共析钢类似,是为了保证工件内各部分温度均高于Ac1。确定淬火加热温度时,尚应考虑工件的形状、尺寸、原始组织、加热速度、冷却介质和冷却方式等因素。在工件尺寸大、加热速度快的情况下,淬火温度可选得高一些。因为工件大,传热慢,容易加热不足,使淬火后得不到全部马氏体或淬硬层减薄。加热速度快,工件温差大,也容易出现加热不足。

另外,加热速度快,起始晶粒细,也允许采用较高加热温度。在这种情况下,淬火温度可取Ac3+(50-80℃),对细晶粒钢有时取Ac3+100℃。对于形状较复杂,容易变形开裂的工件,加热速度较慢,淬火温度取下限。


03 其他方面

考虑原始组织时,如先共析铁素体比较大,或珠光体片间距较大,为了加速奥氏体均匀化过程,淬火温度取得高一些。对过共析钢,为了加速合金碳化物的溶解以及合金元素的均匀化,也应采取较高的淬火温度。例如高速钢的Ac1点为820-840℃,淬火加热温度可高达1280℃。

考虑选用淬火介质和冷却方式时,在选用冷却速度较低的淬火介质和淬火方法的情况下,为了增加过冷奥氏体的稳定性,防止由于冷却速度较低而使工件在淬火时发生珠光体型转变,常取稍高的淬火加热温度。


04 结束语

针对不同钢材加热温度的选取原则及原因,这算是热处理的入门级知识,当然这也是重点需要掌握的。


淬火加热温度奥氏