零读杂谈（热处理十二）

bkljp02

开篇一时间突然不知道该说点啥了。呵呵。上一贴有大侠问合金元素的影响。其实，合金元素影响的不单是一个淬火。前面说TTT图和CCT时，应该提过，合金元素会影响冷却曲线的形状。因此，针对不同的合金元素，最终会形成不同的冷却图形。而我们任何一种冷却类热处理，都是基于选择合适冷却途径根据冷却图控制相变而进行。所以说，先掌握热处理的基本理论思想，然后再结合不同的图谱来针对性研究不同材料的具体工艺。而要针对性的研究不同材料，又需要有相关的晶体理论基础，比如原子置换的影响，晶体缺陷的影响，熵焓计算，堆叠理论等等。所以，我不想单纯的按照某一本书的格调来照章宣读的写这个杂谈（算笔记吧），因此才会选择专攻方向不同的三本书来揉合着说。比如之前说马氏体、贝氏体，其实就是《材料工程基础》的东西。说CCT图，又是《材料热处理工程基础》的东西。后面说晶体缺陷，置换等等可能就是这两本书结合了又。所以，我欢迎有大侠参与讨论，不过如果超出当前的范畴的话，就会比较头疼了。希望诸位理解。
另，回复@海鹏·G 大侠。您说得没错。不过个人认为这是建立在经验总结类说法之上的论调。热处理、焊接、冶炼，其实远不止简单的时间——温度——相变这么简单。比如同样是板条马，常规马氏体组织和细马氏体组织就差很多，而继续细化下去，我们所讨论的韧性和强度问题又会出现表里不一的特殊状态。例如缺口韧性很高，但是疲劳性差。疲劳性很高，但缺口韧性不足。也就是宏观韧性同微观韧性的不匹配。而这些，其实是现代热处理研究的微观的东西。当然，研究这些，包括温梯控制之类的其他学科又都要涉及进来。呵呵。希望我的言语没有冒犯到大侠。
好了，篇幅不短了，回正文。继续说淬火工艺。

读书：《金属材料及热处理》　陆大纮　许晋堃　合编
　　　人民铁道出版社
           杂谈十二
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7 f8 ^- N, X5 V5 z. Z9 B/ ?! z+ \+ b$ c钢的淬火工艺

6 J6 d* K8 b$ k8 w+ h5 w生产商利用现有淬火剂，结合淬火方法来保证淬火质量，常用的方法有以下五种。
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2 c6 t) S$ B/ R( E7 Z# [1。普通淬火法。
3 M6 k- m5 ?! g4 J/ T# ?& |9 F: z, a4 |普通淬火是将工件加热后直接置于水或油中冷却的淬火法。碳钢一般用水淬，合金钢或者碳钢小件采用油淬。普通淬火操作简单，但对于形状复杂的工件易导致淬火缺陷（变形、开裂），只适合简单形状的工件。
' V. t/ w5 u/ p1 ?; U9 P/ a: P对于截面较大的工件，为了减少淬火应力，一般可采用“预冷”。即，先经空气冷却，再浸入淬火剂中。预冷时避开高温转变区。也可以采用先快速冷却避开高温中温区，再取出空冷，减慢马氏体转变速度，降低表面与中心温差。但后者出液时间不易掌握，过早淬不硬，过完易变形开裂。但总的说，就是利用TTT或CCT线，尽量贴合理想冷却曲线。

2。双液淬火法。
; F9 E- E: S" U双液淬火有点类似于上面地先空后液或者先液后空淬火方法，它是先将工件加热后置于水中（或盐水）快速冷却，待温度降至300~400?C时，取出置于油中冷却。这种淬火法，既可以快速冷却避开高温转变区，又能在低温马氏体转变区保持较小的冷却速度，使整个过程中既不发生珠光体转变，又减小马氏体转变时的内应力与淬裂及变形倾向。但同普通淬火类似，取出时间不易控制。一般生产上有按照截面厚度，每2~4mm在水中停留1秒的经验进行控制。而对于较厚的工件（〉50mm），也有采用每100Kg停留1分钟的经验方法。而具体的，我们可以由热交换理论和热梯度模型来进行较为精确的计算。另外目前一些新兴的测温设备也能帮助生产中更容易的把控温度。比如AR电子测温。
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7 B8 m% j% E4 j# [7 e3。分级淬火，又名热浴淬火法。
+ b6 r* o& z+ w, K6 f将加热好的工件淬入温度稍高于Ms（马氏体其实转变温度）点的热浴（硝盐或碱浴）中，保持一段时间，使工件表里温度均匀并与热浴一致，然后取出空冷。在热浴中停留的时间以奥氏体不发生中温转变为准。此法产生的应力小，变形轻微，优于双液淬火。但局限于盐浴冷却能力小，只适用于形状复杂的小工件。
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４。等温淬火法。
, q( _+ O4 A0 A将工件加热后淬入温度稍高于Ｍｓ的硝盐或者碱浴中，长时间停留，直至奥氏体转变为下贝氏体为止，然后取出空冷。此法几乎不变形（贝氏体的转变特性），内应力很小，且下贝氏体在硬度较高（≧HRC50）的情况下仍有较好的韧性。等温淬火后如果有参与奥氏体，应回火处理。没有时，可不回火。此法的缺点是等温转变需要的时间长，生产周期长，适用于形状复杂的小件，特别是薄、细又要求韧性的工件。
. |, T( N: v6 k8 a; D2 E在Ms以下（如100~200?C）进行等温淬火，则奥氏体一部分转变为马氏体，另一部分转变为下贝氏体。马氏体又在这个温度下继续发生回火反应，形成回火马氏体，最后得到下贝氏体+回火马氏体的混合组织，有些仍会有参与奥氏体。这种方法下得到的终态物质硬度略低于马氏体，但韧性较高，也称马氏体区等温淬火。

, l+ I$ o6 [! U' B; C5 。冷处理
高碳钢和合金钢的Mz（马氏体终止转变温度）温度可能低于0?C。为了消除残余奥氏体以获得最大数量的马氏体，可以进行冷处理，即将淬火钢继续冷却到-70~-80?C（根据情况可能更低），保持一段时间，使残余奥氏体继续转变成马氏体。这样可以提高硬度，稳定尺寸。一般适用干冰和酒精混合剂或者冷冻机。特殊时也可以采用液化乙烯或者液氮等进行更冷的处理。采用冷处理时，应防止冷裂，所以可以先回火一次或者在高温（-30?C）预冷一次，然后冷处理。冷处理后进行回火。
; Z1 F: E) c* i1 ^' ^冷处理一般会使零件尺寸增大。
. F; H4 [6 k$ v另外，冷处理应在淬火后尽快进行（0.5~1小时内），否则由于残余奥氏体的陈化稳定性（奥氏体虽时间推移而变得较稳定的现象）使冷处理中能得到的马氏体数量减少。
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抱歉，看来只能把淬透性放到下一次了。再次感谢支持，下周见。
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棒槌土匪

是挺专业的

supchao

学习了

ruoying_2233

大侠看的那本书有没有最新版啊？那个版本很难买到了

sxl127

受教了

hua65538

学习了

飞狐独行

学习受益了！！！

海鹏.G

哦，是zero wing大侠的马甲。技术讨论，哪有冒犯呀，看来你对之前的言语有芥蒂。
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热处理书我看得少，也不深入。我看过的书，除了内容基本雷同的大学教科书，手头还有一本支道光的《机械零件材料与热处理工艺选择》，属于现用现学，闲了没事翻翻的书，当然，算是通读过。还有两册金锡志译的《金属手册》，案头书，还没好好看，大部头，看起来要费些功夫。
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' Y8 S5 Z& m) _" }  O/ W0 i微观的晶体理论和材料的物理化学，我只是停留在书上那一点简介，属于小白，也没能力深入下去，没办法搭话。

天天天蓝_

感谢楼主

机小妖

跟上了，之前一直看的《赤裸传动及热处理》中，各种退火，正火等给搞晕了，现在回头看，有点头绪了！