淬火介质

淬火介质

在对金属进行淬火处理时，需要将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却。

常用的淬火介质

常用的淬火介质有水、水溶液、矿物油、熔盐、熔碱等。

水

水是冷却能力较强的淬火介质。来源广、价格低、成分稳定不易变质。缺点是在C曲线的“鼻子”区（500～600℃左右），水处于蒸汽膜阶段，冷却不够快，会形成“软点”；而在马氏体转变温度区（300～100℃），水处于沸腾阶段，冷却太快，易使马氏体转变速度过快而产生很大的内应力，致使工件变形甚至开裂。当水温升高，水中含有较多气体或水中混入不溶杂质（如油、肥皂、泥浆等），均会显著降低其冷却能力。因此水适用于截面尺寸不大、形状简单的碳素钢工件的淬火冷却。

盐水和碱水

在水中加入适量的食盐和碱，使高温工件浸入该冷却介质后，在蒸汽膜阶段析出盐和碱的晶体并立即爆裂，将蒸汽膜破坏，工件表面的氧化皮也被炸碎，这样可以提高介质在高温区的冷却能力。其缺点是介质的腐蚀性大。一般情况下，盐水的浓度为10％，苛性钠水溶液的浓度为10％～15％。可用作碳钢及低合金结构钢工件的淬火介质，使用温度不应超过淬火后应及时清洗并进行防锈处理。

油

冷却介质一般采用矿物质油（矿物油）。如机油、变压器油和柴油等。机油一般采用10号、20号、30号机油，油的号越大，黏度越大，闪点越高，冷却能力越低，使用温度相应提高。

目前使用的新型淬火油主要有高速淬火油、光亮淬火油和真空淬火油三种。

高速淬火油是在高温区冷却速度得到提高的淬火油。获得高速淬火油的基本途径有两种，一种是选取不同类型和不同黏度的矿物油，以适当的配比相互混合，通过提高特性温度来提高高温区冷却能力；另一种是在普通淬火油中加入添加剂，在油中形成粉灰状浮游物。添加剂游磺酸的钡盐、钠盐、钙盐以及磷酸盐、硬脂酸盐等。生产实践表明，高速淬火油在过冷奥氏体不稳定区冷却速度明显高于普通淬火油，而在低温马氏体转变区冷速与普通淬火油相接近。这样既可得到较高的淬透性和淬硬性，又大大减少了变形，适用于形状复杂的合金钢工件的淬火。

光亮淬火油能使工件在淬火后保持光亮表面。在矿物油中加入不同性质的高分子添加物，可获得不同冷却速度的光亮淬火油。这些添加物的主要成分是光亮剂，其作用是将不溶解于油的老化产物悬浮起来，防止在工件上积聚和沉淀。另外，光亮淬火油添加剂中还含有抗氧化剂、表面活性剂和催冷剂等。

真空淬火油是用于真空热处理淬火的冷却介质。真空淬火油必须具备低的饱和蒸汽压，较高而稳定的冷却能力以及良好的光亮性和热稳定性，否则会影响真空热处理的效果。

盐浴和碱浴淬火介质一般用在分级淬火和等温淬火中。

新型淬火剂

有聚乙烯醇水溶液和三硝水溶液等。聚乙烯醇常用质量分数为0.1％～0.3％之间的水溶液，共冷却能力介于水和油之间。当工件淬入该溶液时，工件表面形成一层蒸汽膜和一层凝胶薄膜，两层膜使加热工件冷却。进入沸腾阶段后，薄膜破裂，工件冷却加快，当达到低温时，聚乙烯醇凝胶膜复又形成，工件冷却速度又下降，所以这种溶液在高、低温区冷却能力低，在中温区冷却能力高，有良好的冷却特性。

三硝水溶液由25％硝酸钠+20％亚硝酸钠+20％硝酸钾+35％水组成。在高温（650～500℃）时由于盐晶体析出，破还蒸汽膜形成，冷却能力接近于水。在低温（300～200℃）时由于浓度极高，流动性差，冷却能力接近于油，故其可代替水－油双介质淬火。

1、淬火剂产品描述

是由一种液态的有机聚合物和腐蚀抑制剂组成的水溶性溶液。有机聚合物完全溶于水，形成清亮、均质的溶液。但当温度超过（）时，聚合物便会从水中析出分离，形成一层不溶解的相。该产品克服了水冷却速度快，易使工件开裂；油品冷却速度慢，淬火效果差且易燃等缺点。

当用淬火剂的稀释溶液冷却热的金属时，液体有机聚合物会在金属表面沉积，形成一层薄膜。可以通过调节薄膜的厚度部分地控制金属的冷却程度。薄膜的厚度则是通过调节淬火浴中淬火剂的浓度来完成。也可通过调节淬火液的温度或搅拌程度来控制冷却。淬火剂跟其他的水溶性聚合物淬火液（剂）的主要区别在于：控制热转换的多聚物成分不同。如美国有UCON A，烟台海益等,其多聚物成分为聚醚（PAG）。

2．淬火剂特性和优点

◆ 淬火剂水溶液在常温下均匀透明溶液，当温度升高时，淬火剂溶解度反而会下降，溶液就从透明变为混浊，到达时聚合物的线型大分子就会从水中析出，并与水完全分离。（这叫做逆溶性，就是逆熔点）。

◆ 通过调整其水溶液的浓度，可在很大范围内调整其冷却能力，可以得到介于水油之间，以及相当于油或者更慢的冷却速度，也可以和Quench PA配比使用来调节冷却曲线。

◆ 淬火剂需要最少量的添加处理，因为它们和普通的聚乙烯醇和溶解油相比，不易变质和被氧化。主要的添加工作就是补充蒸发损失掉的水。

◆淬火剂和普通的油性淬火油（剂）相比，能除去烟尘、煤灰和残杂物。使设备维护和工厂清洁工作变得轻松简单。

◆淬火剂在（）以下会冻住，使用前需要在室温下解冻并混合，产品功能不会受到影响。

◆水性淬火剂对黑色金属及有色金属均无腐蚀，淬火工件光亮且有短期防锈作用。

◆推荐最佳溶液温度 20~，应不高于。

3．典型性质数据

指标结果

时每加仑的重量（磅） 8.94

比重（） 1.074

倾点（）

粘度（），SUS 1120～1375

防锈作用 ATMS D 通过

闪点无

4．应用――在世界上聚合物是应用最广的一种有机淬火液，可用于各种汽车工件以及航空工业的铝合金和钛合金，合金钢锻模的淬火，大转矩柴油机曲轴感应加热淬火等。淬火剂主要应用于以下淬火范围：

◆适用于典型的用油淬火的高碳钢和高合金钢；用20-30%的浓度，可适用于钢件的整体和表面淬火。

◆适用于感应淬火和火焰淬火，适合喷射淬火和浸淬，可应用于几何外型复杂的高合金部件（包括：球墨铸铁、韧性铸铁等）。

◆用于在倾炉、车底式炉和坑式炉中加工的大型合金部件，感应加热成形的部件或合金。

◆用于在使用燃气、天然气和碳氮共渗气的熔炉中需要油淬火的加工部件（间歇式和连续式操作）。

◆适用于旋转或持续型混合器的氧化熔炉、天然气熔炉和保护气熔炉。它们能应用在部件铸造后的直接淬火；铸件的连续淬火以及铸钢、锻钢、铸铁的一般淬火。

◆大批量的汽车、拖拉机齿轮等零件的淬火（连续式渗碳生产线或箱式多用炉）

◆淬火剂是一种高分子聚合物水溶性淬火剂，选用国外优质原料精制而成，具有独特的逆溶性，（一般称之为浊点效应）安全，环保，使用寿命长，使用成本低，现在国际油价越来越高，国家对环境保护愈来愈严的大气候下，逐渐成为热处理行业的首选淬火介质。

◆安全环保淬火剂完全不燃烧，无火灾危险，无毒，无油烟，使工作环境大大改善，满足环保部门对企业的环保要求。

5．淬火剂冷却曲线特性曲线,30度

淬火过程曲线图表1和图表2显示了Wonder Quench PE在实验室测试时的冷却率，实验使用一个不锈钢的测试圆柱体（长是直径的4倍），在它的几何中心安置有电热偶。

图表1用Wonder Quench PEE和传统的淬火油做了比较。图表2显示了流体流动（循环）对浓度和浴温都确定的Wonder Quench PE的影响。这些曲线仅对一般的比较有效。

6.使用范围和局限

淬火剂主要用于各类碳素钢,低合金结构钢、弹簧钢、渗碳钢、轴承钢制工件做增体浸淬和感应加热淬火．

淬火剂不使用与有二次硬化特性的钢件（如冷热模具钢和高速钢）．

淬火剂一般不适于淬经过盐浴炉加热后的工件．

淬火介质的使用维护

从事热处理生产的人应当维护好所用的淬火介质。一般的管理工作包括：防止介质受污染、保证冷却系统能正常工作、按要求控制好液温、水性介质要经常检测和控制其浓度，以及定期检测淬火介质的冷却特性等，应当注意以下几件事：

1、在新倒入淬火介质前，特别是在旧的淬火槽中做整槽更换时，一定要把淬火槽和冷却系统认真清洗干净。一些单位图省事，在淬火油做整槽更换时，只把原来的旧油大致放干，便将新油倒入槽中。原来沉在槽底的油污、槽壁上的碳黑油泥，以及残留在冷却系统中的油污，都一齐混进新油中。其结果，一槽新油就给污染了。淬火出来的工件污迹斑斑，清洗十分困难。

2、如果发现淬火油变得容易着火，要赶快找出原因并加以解决。原因之一是油中进了水，尤其是用热油的场合。原因之二是在油温测量或显示上出了故障，实际油温远高于显示的油温。此外，油中混入了低闪点、易挥发的油液，也容易着火。

3、防止加热炉内的碳黑污染淬火油。渗碳与碳氮共渗炉内难免产生碳黑。这些碳黑进入淬火油中，会对油造成污染。少量碳黑逐渐积累，首先损害的是淬火工件的光亮性，随后影响油的冷却特性。碳黑粒子非常小，又多悬浮在油中，一般不可能用过滤和沉降的办法加以分离。定期烧掉加热炉内结存的碳黑，是现行的最好解决办法。

4、对使用中介质变质和整槽更换问题的看法。水性和油性介质都有一定的寿命。到时候都应当做整槽更换。

影响油性介质寿命长短的主要因素是油的使用温度高低、淬火工件的总表面积大小、油的品质好坏和外来污染等情况。油的使用温度（应当包括油的平均温度和工件淬入后的温升程度）越低，油的使用寿命越长；淬火工件的总表面积越大，油的寿命越短。用于小型工件的淬火油，寿命很短，因为所处理工件单位重量的总表面积非常之大；而处理大型工件用的淬火油，由于所处理工件单位重量的总表面积相当小，加上淬火次数少，使用寿命就非常长。

油品的质量，包括所用基础油和添加剂的品质。同样的使用条件，品质差的油只能用几个月，而品质好的常常可以用好几年。此外，外来污染，尤其是水的进入和碳黑的积累，对油的使用寿命也有很大的影响。

水性淬火介质的寿命长短，最主要的影响是介质的种类。比如，聚乙烯醇类的淬火介质，一般寿命不超过几个月；而PAG类的介质，一般多可以使用几年。外来污染对水性介质的寿命长短影响也很大。因此，水性介质的维护管理比油性介质更应受到重视，也更费事。PAG 淬火液可以通过去污处理而延长其整槽更换时间。

不管是水性还是油性介质，使用中都会逐渐变质，同时也都会受到污染。变质产物和外来污染物逐渐积累，都会影响到介质的使用性能。使用到一定时间后，都应当做整槽更换。据知，除只用于大型工件淬火的油外，大量处理一般中小型基础件的场合，国内外淬火油的使用寿命一般不超过三、五年。如果不做去污处理，就是PAG淬火介质的整槽更换时间一般都比三、五年要短。到了应当整槽更换的时候就做整槽更换，往往能保证热处理质量、提高生产效率、简化管理并减少介质消耗量，从而能降低生产成本。

常用淬火介质分析

常用淬火介质分析 2006-12-30 关键字：淬火介质 1．水 水是应用最早、最广泛、最经济的淬火介质，它价廉易得、无毒、不燃烧、物理化学性能稳定、冷却能力强。通过控制水的温度、提高压力、增大流速、采用循环水、利用磁场作用等，均可以改善水的冷却特性，减少变形和开裂，获得比较理想的淬火效果。但由于这些方法需增加专门设备，且工件淬火后性能不是很稳定，所以没有能得到广泛推广应用。所以说。纯水只适合于少数含碳量不高、淬透性低且形状简单的钢件淬火之用。 2．淬火油 用于淬火的矿物油通常以精制程度较高的中性石蜡基油为基础油，它具有闪点高、粘度低、油烟少，抗氧化性与热稳定性较好，使用寿命长等优点，适合于作淬火油使用。淬火油只使用于淬透性好、工件壁厚不大、形状复杂、要求淬火变形小的工件。淬火油对周围环境的污染大，淬火时容易引起火灾。 影响淬火油冷却能力的主要因素是其粘度值，在常温下低粘度油比高粘度油冷却能力大，温度升高，油的流动性增加，冷却能力有所提高。适当提高淬火油的使用温度，也能使油的冷却能力提高。 3．熔盐，熔碱 这类淬火介质的特点是在冷却过程中不发生物态变化，工件淬火主要靠对流冷却，通常在高温区域冷却速度快，在低温区域冷却速度慢，淬火性能优良，淬透力强，淬火变形小，基本无裂纹产生，但是对环境污染大，劳动条件差，耗能多，成本高，常用于形状复杂，截面尺寸变化悬殊的工件和工模具的淬火。熔盐有氯化钠，硝酸盐，亚硝酸盐等，工件在盐浴中淬火可以获得较高的硬度，而变形极小，不易开裂，通常用作等温淬火或分级淬火。其缺点是熔盐易老化，对工件有氧化及腐蚀的作用。熔碱有氢氧化钠，氢氧化钾等，它具有较大的冷却能力，工件加热时若未氧化，淬火后可获得银灰色的洁净表面，也有一定的应用。但熔碱蒸气具有腐蚀性，对皮肤有刺激作用，使用时要注意通风和采取防护措施。 4．新型淬火介质及其应用 有机聚合物淬火剂 近年来，新型淬火介质最引人注目的进展是有机聚合物淬火剂的研究和应用。这类淬火介质是将有机聚合物溶解于水中，并根据需要调整溶液的浓度和温度，配制成冷却性能能满足要求的水溶液，它在高温阶段冷却速度接近于水，在低温阶段冷却速度接近于油。其优点是无毒，无烟无臭，无腐蚀，不燃烧，抗老化，使用安全可靠，且冷却性能好，冷却速度可以调节，适用范围广，工件淬硬均匀，可明显减少变形和开裂倾向，因此，能提高工件的质量，改善工作环境和劳动条件，给工厂带来节能、环保、技术和经济效益。目前有机聚合物淬火剂在工件大批量、单一品种的热处理上用得较多，尤其对于水淬开裂，变形大，油淬不硬的工件，采用有机聚合物淬火剂比淬火油更经济、高效和节能。从提高工件质量、改善劳动条件、避免火灾和节能得角度考虑，有机聚合物淬火剂有逐步取代淬火油的趋势，是淬火介质的主要发展方向。 有机聚合物淬火剂的冷却速度受浓度，使用温度和搅拌程度3个基本参数的影响。一般来说，浓度越高，冷却速度越慢；使用温度越高，冷却速度越慢；搅拌程度越激烈，冷却速度越快。搅拌的作用很重要；1使溶液浓度均匀；2加强溶液的导热能力从而保证淬火后工

淬火工艺、淬火介质及实例

淬火工艺、淬火介质及实例 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 淬火工艺是将钢加热到AC3 或AC1 点以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体和（或）贝氏体组织的热处理工艺。 淬火的目的是提高硬度、强度、耐磨性以满足零件的使用性能。淬火工艺应用最为广泛，如工具、量具、模具、轴承、弹簧和汽车、拖拉机、柴油机、切削加工机床、气动工具、钻探机械、农机具、石油机械、化工机械、纺织机械、飞机等零件都在使用淬火工艺。 （1）淬火加热温度 淬火加热温度根据钢的成分、组织和不同的性能要求来确定。亚共析钢是A C3+（30～50℃）；共析钢和过共析钢是AC1+（30～50℃）。 亚共析钢淬火加热温度若选用低于AC3 的温度，则此时钢尚未完全奥氏体化，存在有部分未转变的铁素体，淬火后铁素体仍保留在淬火组织中。铁素体的硬度较低，从而使淬火后的硬度达不到要求，同时也会影响其他力学性能。若将亚共析钢加热到远高于AC3 温度淬火，则奥氏体晶粒回显著粗大，而破坏淬火后的性能。所以亚共析钢淬火加热温度选用AC3+（30～50℃）这样既保证充分奥氏体化，又保持奥氏体晶粒的细小。 过共析钢的淬火加热温度一般推荐为AC1+（30～50℃）。在实际生产中还根据情况适当提高20℃左右。在此温度范围内加热，其组织为细小晶粒的奥氏体和部分细小均匀分布的未溶碳化物。淬火后

除极少数残余奥氏体外，其组织为片状马氏体基体上均匀分布的细小的碳化物质点。这样的组织硬度高、耐磨性号，并且脆性相对较少。 过共析钢的淬火加热温度不能低于AC1，因为此时钢材尚未奥氏体化。若加热到略高于AC1 温度时，珠光体完全转变承奥氏体，并又少量的渗碳体溶入奥氏体。此时奥氏体晶粒细小，且其碳的质量分数已稍高与共析成分。如果继续升高温度，则二次渗碳体不断溶入奥氏体，致使奥氏体晶粒不断长大，其碳浓度不断升高，会导致淬火变形倾向增大、淬火组织显微裂纹增多及脆性增大。同时由于奥氏体含碳量过高，使淬火后残余奥氏体数量增多，降低工件的硬度和耐磨性。因此过共析钢的淬火加热温度高于AC1 太多是不合适的，加热到完全奥氏体化的ACm 或以上温度就更不合适。 在生产实践中选择工件的淬火加热温度时，除了遵守上述一般原则外，还要考虑工件的化学成分、技术要求、尺寸形状、原始组织以及加热设备、冷却介质等诸多因素的影响，对加热温度予以适当调整。如合金钢零件，通常取上限，对于形状复杂零件取下限。 强韧化新工艺选用的淬火加热温度与常用淬火温度有所区别。如亚温淬火是亚共析钢在略低于AC3 的温度奥氏体化后淬火，这样可提高韧性，降低脆性转折温度，并可消除回火脆性。如45、40Cr、60Si2 等材料制成的工件亚温淬火加热温度为AC3－（5～10℃）。采用高温淬火可获得较多的板条状马氏体或使全部板条马氏体提高强度和韧性。如16Mn 钢在940℃淬火，5CrMnMo 钢在890℃淬火，20CrMnMo 钢920℃淬火，效果较好。 高碳钢低温、快速、短时加热淬火，适当降低高碳钢的淬火加热温度，或采用快速加热及缩短保温时间的办法，可减少奥氏体的碳含量，提高钢的韧性。（2）保温时间 为了使工件内外各部分均完成组织转变、碳化物溶解及奥氏体的成分均匀化，就必须在淬火加热温度保温一定时间，既保温时间。

淬火冷却介质的种类及其优缺点

淬火冷却介质的种类及其优缺点 ［发布人］恒鑫化工［时间］2011-3-14 20:09:11 浏览：136 次 淬火冷却介质的类型及其优缺点 烟台恒鑫化工专业生产PAG淬火液 自来水、盐水、碱水以及普通机油通常被称为传统的淬火介质；而把专门为热处理淬火冷却的需要才开发的各种专用淬火油，加上新型水性淬火剂合称为新型淬火介质。 1、自来水作为淬火介质的主要优缺点： 优点：水是应用最早、最广泛、最经济的淬火介质，它价廉易得、无毒、不燃烧、物理化学性能稳定、冷却能力强。通过控制水的温度、提高压力、增大流速、采用循环水、利用磁场作用等，均可以改善水的冷却特性，减少变形和开裂，获得比较理想的淬火效果 缺点： ①、冷却能力对水温的变化极其敏感，水温升高，使最大冷速对应的温度移向低温； ②、在碳素钢过冷奥氏体的最不稳定区（500~600℃左右），水处在蒸汽膜阶段，冷速较低，奥氏体易发生高温转变。而在马氏体转变区的冷速太大，易使工件严重变形甚至开裂； ③、水处在蒸汽膜阶段不易破泡，使工件表面淬火硬度不均匀或产生软点； ④、参入不容物或微溶杂质时，会影响其冷却能力，也会使工件产生软点。 2、盐水作为淬火介质的主要优缺点： 优点：盐水在冷却过程中不发生物态变化，工件淬火主要靠对流冷却，通常在高温区域冷却速度快，在低温区域冷却速度慢，淬火性能优良，淬透力强，淬火边形小，基本无裂纹产生 缺点：水中加入适量的盐，在500~600℃区间的冷却能力明显高于水，但在100~300℃区间冷速仍然很大，且对工件、设备有一定的腐蚀作用。 3、碱水作为淬火介质的主要缺点： 优点：盐水在冷却过程中不发生物态变化，工件淬火主要靠对流冷却，通常在高温区域冷却速度快，在低温区域冷却速度慢，淬火性能优良，淬透力强，淬火边形小，基本无裂纹产生 缺点：水中加入适量的盐，在500~600℃区间的冷却能力明显高于水，但在100~300℃区间冷速仍然很大，且对工件、设备有一定的腐蚀作用。 缺点：碱水在高温区的冷却速比盐水高，而在低温区的冷速比盐水低。但碱水的缺点依然是在100~300℃区间冷速仍然很大，并极易使工件、设备产生锈蚀。

淬火介质的知识总结的也这么全,拿走不谢!

淬火介质的知识总结的也这么全，拿走不谢！ 工件进行淬火冷却所使用的介质称为淬火冷却介 质（或淬火介质）。理想的淬火介质应具备的条件是使工件既能淬成马氏体，又不致引起太大的淬火应力。这就要求在 C 曲线的“鼻子”以上温度缓冷，以减小急冷所产生的热应力；在“鼻子”处冷却速度要大于临界冷却速度，以保证过冷奥氏体不发生非马氏体转变；在“鼻子”下方，特别使Ms 点一下温度时，冷却速度应尽量小，以减小组织转变的应力。 常用的淬火介质有水、水溶液、矿物油、熔盐、熔碱等。 水是冷却能力较强的淬火介质。来源广、价格低、成分 稳定不易变质。缺点是在C曲线的“鼻子”区（500?600 C左右），水处于蒸汽膜阶段，冷却不够快，会形成“软点”；而在马氏体转变温度区（300?100C），水处于沸腾阶段，冷却太快，易使马氏体转变速度过快而产生很大的内应力，致使工件变形甚至开裂。当水温升高，水中含有较多气体或水中混入不溶杂质（如油、肥皂、泥浆等），均会显著降低其冷 却能力。因此水适用于截面尺寸不大、形状简单的碳素钢工 件的淬火冷却。? 盐水和碱水在水中加入适量的食 盐和碱，使高温工件浸入该冷却介质后，在蒸汽膜阶段析出盐和碱的晶体并立即爆裂，将蒸汽膜破坏，工件表面的氧化

皮也被炸碎，这样可以提高介质在高温区的冷却能力。其缺点是介质的腐蚀性大。 般情况下，盐水的浓度为10 ％，苛性钠水溶液的浓度 为10 %?15 %。可用作碳钢及低合金结构钢工件的淬火介质，使用温度不应超过60 C，淬火后应及时清洗并进行防锈处理。 冷却介质一般采用矿物质油（矿物油）。如机油、变压 器油和柴油等。机油一般采用10 号、20 号、30 号机油，油 的号越大，黏度越大，闪点越高，冷却能力越低，使用温度 相应提高。目前使用的新型淬火油主要有高速淬火油、 光亮淬火油和真空淬火油三种。高速淬火油是在高 温区冷却速度得到提高的淬火油。获得高速淬火油的基本途径有两种，一种是选取不同类型和不同黏度的矿物油，以适当的配比相互混合，通过提高特性温度来提高高温区冷却能力；另一种是在普通淬火油中加入添加剂，在油中形成粉灰状浮游物。添加剂游磺酸的钡盐、钠盐、钙盐以及磷酸盐、硬脂酸盐等。生产实践表明，高速淬火油在过冷奥氏体不稳定区冷却速度明显高于普通淬火油，而在低温马氏体转变区冷速与普通淬火油相接近。这样既可得到较高的淬透性和淬硬性，又大大减少了变形，适用于形状复杂的合金钢工件的淬火。 光亮淬火油能使工件在淬火后保持光亮表面。在矿物油 中加入不同性质的高分子添加物，可获得不同冷却速度的光亮淬火油。这些添加物的主要成分是光亮剂，其作用是将不溶解于油的老化产物悬浮起来，防止在工件上积聚和沉淀。 另外，光亮淬火油添加剂中还含有抗氧化剂、表面活性剂和催冷剂等。 真空淬火油是用于真空热处理淬火的冷却介质。真空淬 火油必须具备低的饱和蒸汽压，较高而稳定的冷却能力以及良好的光亮性和热稳定性，否则会影响真空热处理的效果。 盐浴和碱浴淬火介质一般用在分级淬火和等温淬火中。

淬火介质

淬火介质 水性淬火剂 THIF-502水性淬火剂，即常说的PAG淬火液，是目前热处理常用的水性淬火介质，浅黄色透明液体，无毒，无油烟，不燃烧，无火灾危险，使用安全，改善劳动环境。水性淬火剂广泛应用于锻钢、铸铁、铸钢及冲压件等的淬火，适用于35CrMo、42CrMo、42SiMn、40Mn、T8、65Mn等多种材质。 水溶性淬火剂 THIF-501水溶性淬火剂，即聚乙烯醇淬火剂，无色至浅黄色半透明液体，使用安全。水溶性淬火剂广泛应用于感应加热淬火冷却，多用于碳素钢、合金钢的高频、中频淬火冷却，或整体淬火，适用于Cr12、45Cr、40CrMnMo、40CrMo、45Mn2、35CrMo、42CrNi、45CMnB等材质。无机淬火剂 THIF-505无机淬火剂是高分子无机聚合物饱和溶液，可完全与水溶合，无味，不腐蚀，不易变黑变臭，不老化，抗污染性强，高温不分解。广泛应用于各类炉型加热的各类钢件(高速钢类除外)的整体浸淬、感应加热工件的整体浸淬和喷液淬火，适用于35、20、T8、20Cr、5Cr、40、50、35CrMo等材质。 快速光亮淬火油 THIF-511快速光亮淬火油是热处理常用的油性淬火介质，冷却速度快，性能保持连续稳定，工件淬火后表面光亮不黑，积碳小，淬硬层深，变形量小，工件带出消耗量小，较易清洗，金相组织、机械性能好。快速光亮淬火油广泛应用于所有钢材尤其是厚、大型工件、淬透性差的零件淬火时发挥优良淬火性。 齿轮淬火油 THIF-512齿轮淬火油具有光亮性好，异味、烟雾小，工件淬火后表面硬度高且均匀，光亮性好，

使用寿命长，易清洗。齿轮淬火油适用于中、高淬透性的小零件的光亮淬火或渗碳淬火。广泛应用于渗碳螺丝、标准件、织针、齿轮、轴承钢丸、套圈等淬火。注意不要混入水分。 超速淬火油 THIF-516超速淬火油对几乎所有钢材尤其是淬透性差的零件淬火时发挥优良的淬火性。当用空气间歇炉进行紧固件、螺丝、链条、工具等碳素钢或低合金钢小物件物品的团体淬火时。当用推杆式连续炉进行汽车、建筑机械等行走零件的渗碳淬火时。当用坑式炉进行厚、大型锻钢件淬火时。 真空淬火油 THIF-517真空淬火油由分馏范围狭窄、精制度优良的烷烃类矿物油复配各类功能助剂合成，具有馏程短，饱和蒸汽压低，抗汽化能力强。真空淬火油广泛应用于轴承钢、工模具钢、大中型航空结构钢及其钢材的真空炉加热淬火。真空淬火油的最佳使用温度40-80℃左右。 等温分级淬火油 THIF-518等温分级淬火油具极佳的氧化稳定性，生产油泥少，粘度上升低，能实现马氏体等温或分级淬火，获得足够的，均匀的表面硬度和深度，有效地控制变形。等温分级淬火油广泛应用于汽车及汽车零部件工厂的变速箱齿轮装置用渗碳连续炉油槽、间歇炉油槽、热处理专业、齿轮工厂的间歇炉油槽。 回火油 THIF-519回火油闪点高，燃点高，挥发性低，油烟小，热氧化稳定性好，不易产生油泥、油渣，使用寿命长，使用安全，不易发生火灾。对表面光亮性和硬度均匀性要求高的零件，采用回火油比普通空气炉回火，可获得更好的效果。适用于密闭式回火炉中对淬火后的零件进行回火处理，广泛应用于轴承、手表、链条等行业的回火工艺中。

淬火介质相关知识汇总(☆☆☆☆☆)

淬火介质相关知识汇总 一、主要技术参数 1、冷却特性 1.1、冷却速度曲线 当前，国内外多以国际标准方法（ISO9950）测定，并用冷却速度曲线来表征淬火介质的冷却特性。但是，对特定工件（即在钢种、形状大小和热处理要求一定）的情况下，如何从冷却特性上去选择合适的淬火介质？在生产现场，一个淬火槽中往往要淬多种不同钢种、形状、大小和热处理要求的工件。在这种情况下，如何选定它们共同适用的一种淬火液？ 从普通机油和自来水的冷却速度分布（如图1）可以看出，普通机油的冷却速度慢，因而不少工件在其中淬不硬；而自来水的冷却速度又太快，以致于多数钢种不能在其中淬火。如果将机油的冷却速度提高，该工件淬火硬度也会相应提高，当机油的冷却速度提高到图2中带齿线水平时，该工件刚好可以得到要求的淬火硬度，我们把它叫做允许的最低冷速分布线。 同时，研究表明，自来水引起淬裂和变形，是自来水冷却太快，尤其是钢件冷到其过冷奥氏体发生马氏体转变的温度范围时受到的冷却太快的缘故。于是又可以推知，如果能降低自来水的冷却速度，尤其是在工件冷到较低的温度以后的淬火冷却速度，就可以减小工件淬裂的危险。假定自来水冷却速度降到图3中带齿线所示的水平时，该类工件便不会再淬裂了，我们把这条线叫做此工件已确定条件下允许的最高冷速分布线。

把图2和图3 两条曲线之间的区域内，不管是快速淬火油还是水溶性淬火液，也不管这些淬火介质的冷却速度分布有何不同，上述工件在其中淬火都可以同时获得所希望的淬硬而又不裂的效果。 1.2淬火介质的冷却过程分三个阶段：蒸汽膜阶段、沸腾冷却阶段、对流冷却阶段（见下图所示） 用符合ISO9950标准的ivf冷却特性测试仪测出的冷却特性曲线（如下图）有几个特征值对淬火油的淬硬能力有重要影响。 第一个是油蒸汽膜冷却阶段向沸腾冷却阶段转变的温度，即图中A点对应的温度，叫做（上）特征温度; 第二个是出现最高冷却速度的温度，即图中B点对应的温度; 第三个是最高冷却速度值，即B点对应的冷却速度值;

不同淬火介质对零件表面处理的影响

不同淬火介质对零件表面处理的影响 摘要:淬火介质是热处理工艺中不可或缺的技术因素。不同的淬火介质在使用的过程中因其不同的物理和化学特性,会导致零件各种性能的改变,主要影响零件的金相组织改变、表面的开裂和变形等。在淬火介质的选用过程中,应当从介质特性和零件特性两方面共同考量,以保证零件表面淬火后的完整和硬度要求。 关键词:淬火介质介质特性淬火介质实验 一、常用淬火介质的分类和选用要求 1、淬火介质的分类 经过长期的研制和实践,很多种材料别利用成为了淬火介质。目前金属热处理行业使用的主要淬火介质有以下几类:1)水;2)盐水;3)熔盐;4)植物油;5)矿物油:其中有掺和油、快速油、超速油、热油、光亮油等等。这些淬火介质有着不同的物理和化学特性,在使用中应根据不同的材料而选定。 2、淬火介质的选用要求 1)对淬火介质最重要的要求是淬火能力和冷却能力,淬火介质的冷却能力是保证零件可以按照大于临界淬火冷却速度来实现冷却,在零件的尺寸一定的时候,冷却的速度越快,就可能获得更大的淬硬深度。但是如果冷却速度够快就会导致零件的截面温差,这就导致了组织应力的增大,这样就导致了零件的表面开裂。所以淬火介质的选取条件是冷却速度应当适合不同的零件。 2)在淬火介质的选取时,应当要注意适用范围足够广泛,可以满足企业加工零件材质的基本要求,不需要进行频繁的更换介质类型。而且要结合零件的尺寸来减小淬火的变形和开裂的倾向。另外,要保证不变质、不腐蚀、不粘接零件。 二、主要的淬火介质特性 1、水 水是最常见的淬火介质,常用的温度是15-30度,根据需要也会使用50-80度的水。水的特性是,在淬火的过程中介质与零件表面接触的一层由于水的沸点原因,总是加热到100度,产生蒸发,这时如果冷却的应力分布不均就会产生裂纹。具体的特性是:1)在淬火的整个过程中温度的范围可以满足从800度-室温的冷却工艺。2)淬火过程中在不同的温度区间冷却的效果是不均匀的,即在800-400度、400-100度、100-室温,这几个区间内冷却速度有着明显的差别。3)水的冷却能力水温度的变化而剧烈改变这是水介质的一个主要的缺陷,所以在目前的使用过程中,一般都采用往水中加入少量化学制剂来改变水的冷却能力。其中,降低蒸汽膜稳定性的无机盐可以使水的冷却疏导提高,提高蒸汽膜稳定性的物质主要是各种

水基聚合物淬火介质现状及发展

水基聚合物淬火介质现状及发展 孙建林1 熊孝经1姜聚满2 (1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083； 2.辽宁海明化学品有限公司,辽宁丹东118011) 摘要：水基聚合物淬火剂是一种具有良好的热安定性、无毒性、水溶性以及大比热容的介质，其淬火性能有着水和油无法代替的优点，“以水代油”的理念早已受到热处理行业人士的强烈关注。本文从淬火介质的发展历程出发，阐述了新型水基聚合物淬火介质的在生产实践中的应用现状；提出了在绿色环保、安全生产和清洁生产大环境下，水溶性聚合物淬火介质的发展方向。 关键词：水基聚合物淬火介质环境保护发展趋势 The Current Situation and Development of Water-based Polymer Quenchant Sun Jianlin1, Xiong Xiaojing1, Jiang Juman2 （1.School of Material Science and Engineering, University of Science and Technology, Beijing 100083 2.Haiming Liaoning Chemical Co., Ltd., Liaoning Dandong 118011） Abstract: Water-based polymer quenchant is a kind of medium with high thermal stability, nontoxicity and water-solubility as well as specific heat capacity, thus having a better performance than water or oil. The concept "water substitutes for oil" has already been the focus of attention in the thermal treament field. This paper reviews the development of quenchant, expands its utilization in production, and points out the development direction of water-based polymer quenchant, considering environment protection and safe and clean production. Key Words: Water-based polymer; Quenchant; Environment protection; Development 金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，淬火冷却作为金属热处理工艺过程的重要组成部分，自始至终伴随着热处理的发展而不断进步[1]。目前在现实生产中的淬火介质大多都是淬火油，但淬火油中矿物油的闪点较低，在淬火过程中易产生浓烟甚至还会引发火灾，另外矿物油生物降解能力差，废弃的矿物油对环境的污染的潜在威胁就很大[2]。此外，矿物油在使用中感到油的高、中温区冷却速度过慢，且冷却速度无法调节，对于低淬透性钢件淬火后易出现硬度不足、淬硬层深度浅等弊病[3,4]。随着经济的发展，环境保护、安全生产和清洁生产等一系列问题引起业界越来越多的关注，因此必须重视并大力加强淬火介质的研究和推广应用工作，积极研究开发经济、安全、无污染的新型淬火介质，这也将是今后热处理发展的主要方向之一。 1 淬火介质的发展历程 水是最古老又实用的淬水介质，但自来水作为淬火介质存在着低温冷却速度太快，因而自来水淬火时工件容易淬裂、硬度不均且畸变大等问题。后来人们通过往水中加入各种无机

冷却技术及淬火介质 教学大纲

冷却技术及淬火介质 Cooling Technology and Quenchants 课程编号：07370720 学分： 1 学时： 15 （其中：讲课学时：13 实验学时：2 上机学时：0）先修课程：金属学原理，金属组织控制原理，金属材料强韧化 适用专业：金属材料工程 教材：无 开课学院：材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务 《冷却技术与淬火介质》是相关专业教学计划中具有拓展专业和引导研究意义的选修课程，它建立在材料科学与工程主要专业课程学习的基础上，启发学生深入思考和建立兴趣研究专业工作中一些具有共性的问题，让相关专业高年级学生进一步领会材料科学与工程专业课程的内容。 《冷却技术与淬火介质》的基本任务是： 1. 了解金属材料强化中的冷却技术和淬火介质的应用，了解其发展态势； 2. 了解冷却技术和淬火介质领域的研究现状和发展前景； 3. 了解金属材料工程领域科技人员的研究方向和研究方法，引导学习材料科学的研究方法。 《冷却技术与淬火介质》的主要研究内容是以金属材料科学发展为背景，按问题的共性归纳成若干独立章节。本课程主要以实证分析为主，介绍在理论指导下的实际工作或实验成果。以金属材料强化技术中的冷却问题为主线介绍冷却介质的工作原理，冷却特性分析与测试，钢铁材料奥氏体化后的实际冷却对相变组织的影响，冷却介质及其应用特点，冷却技术与冷却装置设计原理。本课程强调生产中迫切需要研究的问题的发现、学术观点的建树和系统思考能力的培养，注重理论与实际的结合，提高学生分析问题、解决生产实际问题的能力。学习本课程对材料专业，特别是国家特色专业的毕业生就业、参与经济建设和科学研究具有实际指导意义。 二、课程的基本内容及要求 （一）、绪论 1、教学内容

淬火冷却介质的特性曲线及应用

冷却特性曲线的说明 淬火介质的冷却过程分三个阶段：蒸汽膜阶段、沸腾冷却阶段、对流冷却阶段（见下图所示）。用符合ISO9950标准的ivf冷却特性测试仪测出的冷却特性曲线（如下图）有几个特征值对淬火油的淬硬能力有重要影响。第一个是油蒸汽膜冷却阶段向沸腾冷却阶段转变的温度，即图中A点对应的温度，叫做（上）特征温度;第二个是出现最高冷却速度的温度，即图中B点对应的温度;第三个是最高冷却速度值，即B点对应的冷却速度值;第四个是对流开始温度，即C点对应的温度。 如何从冷却特性选用淬火介质 热处理淬火介质，用的首先是它的冷却性能。因此，在确定介质的类别后，我们主张按介质的冷却特性来选择介质的品种。比如，当我们确定应当选用快速淬火油后，具体的品种就应当根据工件特点和热处理要求从油的冷却速度分布上去选。 不管选用何种淬火介质，大致都可以按以下五条原则进行选择。 一看钢的含碳量多少── 含碳量低的钢有可能在冷却的高温阶段析出先共析铁素体，其过冷奥氏体最易发生珠光体转变的温度（即所谓"鼻尖"位置的温度）较高，马氏体起点（Ms）也较高。因此，为了使这类钢制的工件充分淬硬，所用的淬火介质应当有较短的蒸汽膜阶段，且其出现最高冷却速度的温度应当较高。相反，对含碳量较高的钢，淬火介质的蒸汽膜阶段可以更长些，出现最高冷却速度的温度也应当低些。 二看钢的淬透性高低——淬透性差的钢要求用冷却速度快的淬火介质，淬透性好的钢则可以用冷却速度慢一些的介质。通常，随着钢的淬透性提高，过冷奥氏体分解转变的“C”曲线会向右下方移动。所以，对淬透性差的钢，选用的淬火介质出现最高冷却速度的温度应当高些；而淬透性好的钢则低些。有些淬透性好的

热处理常见介质及问题处理

工件进行淬火冷却所使用的介质称为淬火冷却介质（或淬火介质）。理想的淬火介质应具备的条件是使工件既能淬成马氏体，又不致引起太大的淬火应力。这就要求在C曲线的“鼻子”以上温度缓冷，以减小急冷所产生的热应力；在“鼻子”处冷却速度要大于临界冷却速度，以保证过冷奥氏体不发生非马氏体转变；在“鼻子”下方，特别使Ms点一下温度时，冷却速度应尽量小，以减小组织转变的应力。 常用的淬火介质有水、水溶液、矿物油、熔盐、熔碱等。 ● 水 水是冷却能力较强的淬火介质。来源广、价格低、成分稳定不易变质。缺点是在C曲线的“鼻子”区（500～600℃左右），水处于蒸汽膜阶段，冷却不够快，会形成“软点”；而在马氏体转变温度区（300～100℃），水处于沸腾阶段，冷却太快，易使马氏体转变速度过快而产生很大的内应力，致使工件变形甚至开裂。当水温升高，水中含有较多气体或水中混入不溶杂质（如油、肥皂、泥浆等），均会显著降低其冷却能力。因此水适用于截面尺寸不大、形状简单的碳素钢工件的淬火冷却。 ● 盐水和碱水 在水中加入适量的食盐和碱，使高温工件浸入该冷却介质后，在蒸汽膜阶段析出盐和碱的晶体并立即爆裂，将蒸汽膜破坏，工件表面的氧化皮也被炸碎，这样可以提高介质在高温区的冷却能力。其缺点是介质的腐蚀性大。 一般情况下，盐水的浓度为10％，苛性钠水溶液的浓度为10％～15％。可用作碳钢及低合金结构钢工件的淬火介质，使用温度不应超过60℃，淬火后应及时清洗并进行防锈处理。 ● 油 冷却介质一般采用矿物质油（矿物油）。如机油、变压器油和柴油等。机油一般采用10号、20号、30号机油，油的号越大，黏度越大，闪点越高，冷却能力越低，使用温度相应提高。 目前使用的新型淬火油主要有高速淬火油、光亮淬火油和真空淬火油三种。

我国热处理的现状及发展方向

第22卷　第2期 兵器材料科学与工程 Vol.22　No.2 　1999年 3月 ORDNANCE MATERIAL SCIENCE AND EN GIN EERIN G Mar.　1999　 我国热处理的现状及发展方向 李茂山　赵宝荣 吴光英张克俭 (兵器工业第五二研究所) (江苏光英炉业有限公司) (北京华立精细化工公司) 摘　要 从多参数热处理和复合热处理工艺、加热源和加热方式、淬火介质和淬火方法、热处理设备、新材料与热处理工艺相结合、节能和环境保护、热处理生产的自动化和专业化等七个方 面,较为全面地论述了我国热处理技术的现状及发展方向。 关键词 金属　热加工工艺　热处理　材料工程 热处理是机械工业的一项重要基础技术,通常像轴、轴承、齿轮、连杆等重要的机械零 件和工模具都是要经过热处理的,而且,只要选材合适,热处理得当,就能使机械零件和工 模具的使用寿命成倍、甚至十几倍的提高,实现“搞好热处理,零件一顶几”的目标,收到事 半功倍的效果。热处理对于充分发挥金属材料的性能潜力,提高产品的内在质量,节约材料,减少能耗,延长产品的使用寿命,提高经济效益都具有十分重要的意义。 建国以来,我国的热处理技术有了很大的发展,现有热处理生产厂点一万余家,职工15万人,专业科技人员约1000余人,热处理加热设备11万台,年生产能力660万吨钢件,年产值约50亿元,全员劳动生产率约3万元/人?年。目前我国在热处理的基础理论 研究和某些热处理新工艺、新技术研究方面,与工业发达国家的差距不大,但在热处理生 产工艺水平和热处理设备方面却存在着较大的差距,还没有完全扭转热处理生产工艺和 热处理设备落后、工件氧化脱碳严重、产品质量差、生产效率低、能耗大、成本高、污染严重 的局面。为促进我国热处理技术的发展,我们应全面了解热处理技术的现状和水平,掌握 其发展趋势,大力发展先进的热处理新技术、新工艺、新材料、新设备,用高新技术改造传 统的热处理技术,实现“优质、高效、节能、降耗、无污染、低成本、专业化生产”,力争到2000年时达到工业发达国家八十年代中期的水平。 1　大力发展多参数热处理和复合热处理工艺 传统的热处理,就主要控制的参数而言,多为常压下的温度时间两个参数的热处理;就工艺方式而言,多为单一的热处理。这样热处理的效果也只能是单一化。为此,要 大力发展多参数热处理和复合热处理工艺[1]。 　1.1　多参数热处理 (1)真空热处理:这是一种附加压力的多参数热处理。它具有无氧化、无脱碳、工件 表面光亮、变形小、无污染、节能、自动化程度高、适用范围广等优点,是近年来发展最快的 热处理新技术之一,特别是在进行材料表面改性方面获得了很大的进展,许多新近开发的 1997年9月15日收到稿件,1998年9月3日收到修改稿 李茂山　高级工程师　包头市四号信箱　014034

如何从淬火冷却特性选择淬火介质

如何从淬火冷却特性选择淬火介质 选择淬火介质，应当同时兼顾到对淬火介质冷却特性、稳定性、可操作性、经济性和环保等方面的要求。在这些要求中，最重要的是淬火介质的冷却特性。本文将以推理方式入手，通过分析讨论，提出一套从冷却特性选择淬火介质的可实用的原则方法。钢件淬火冷却，希望的效果有三：1.获得高而且均匀的表面硬度和足够的淬硬深度；2.不淬裂；3.淬火变形小。选好用好淬火介质是同时获得这三项效果的基本保证。当前，国内外多以国际标准方法（ISO9950）测定，并用冷却速度曲线来表征淬火介质的冷却特性。但是，对特定工件（即在钢种、形状大小和热处理要求一定）的情况下，如何从冷却特性上去选择合适的淬火介质？在生产现场，一个淬火槽中往往要淬多种不同钢种、形状、大小和热处理要求的工件。在这种情况下，如何选定它们共同适用的一种淬火液？一般的热处理车间，为满足所有工件的热处理要求，应当配备几种淬火液？──关于这类实际生产需要解决的 问题，至今研究很少。有人[1、2]做过一些工作，但都提不出系统实用的原则方法。 本文以过去工作为[4、6]基础，从讨论实际生产中一些工件"油淬不硬而水淬又裂"入手，通过推理和实例分析，提出了

对特定工件按冷却速度分布选择淬火介质的方法，并进而确定了能供多种工件淬火的一种淬火液的选择原则。 1 特定工件淬火的最低和最高冷却速度分布线 从普通机油和自来水的冷却速度分布（如图1）可以看出，普通机油的冷却速度慢，因而不少工件在其中淬不硬；而自来水的冷却速度又太快，以致于多数钢种不能在其中淬火。在图中，自来水和普通机油之间有一个宽广的"中间地带"，只有普通机油和自来水的工厂，时常会遇到一些工件"油淬不硬而水淬又裂"的麻烦，原因就在这里。可以推知，对于一种这样的工件，如果将机油的冷却速度提高，该工件淬火硬度也会相应提高。我们假定，当机油的冷却速度提高到图2中带齿线水平时，该工件刚好可以得到要求的淬火硬度。无疑，冷速更高，淬火硬度还将进一步提高。我们把它叫做允许的最低冷速分布线。同时，研究表明，自来水引起淬裂和变形，是自来水冷却太快，尤其是钢件冷到其过冷奥氏体发生马氏体转变的温度范围时受到的冷却太快的缘故。

影响淬火热处理变形的原因

影响淬火热处理变形的原因 淬火是将钢件加热到临界温度以上,保温适当的时间,然后以大于临界冷却速度冷却,获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺,它是强化钢材的最重要的热处理方法。大量重要的机器零件及各类刀具、刃具、量具等都离不开淬火处理。需要淬火的工件,经过加热后,便放到一定的淬火介质中快速冷却。但冷却过快，工件的体积收缩及组织转变都很剧烈，从而不可避免地引起很大的内应力，容易造成工件变形及开裂。由于淬火变形影响因素非常复杂，导致变形控制十分棘手。而采用校直办法纠正变形或通过加大磨削加工余量，都会增加成本，因此研究钢件淬火热处理变形的影响因素，提出防止变形的措施是提高产品质量、延长零部件使用寿命、提高经济效益的重要课题。 零件热处理变形原因分析 1 热应力引起的变形 钢件在加热和冷却过程中,将发生热胀冷缩的体积变化以及因组织转变时新旧相比容差而产生的体积改变。零件加热到淬火温度时,屈服强度明显降低,塑性则大大提高。当应力超过屈服强度时,就会产生塑性变形,如果造成应力集中，并超过了材料的强度极限,就会使零件淬裂。导热性很差的高碳合金钢,如合金模具钢Cr12MoV、高速钢W18Cr4V之类的工具钢，淬火加热温度很高，如不采用多次预热和缓慢加热,不但会造成零件变形,而且会导致零件开裂而报废。此外,铸钢件和锻件毛坯,如果表层存在着一层脱碳层,由于表层和心部导热性能不同,在淬火加热较快时,也会产生热应力而引起变形。冷却时由于温差大,热应力是造成零件变形的主要原因。 2 组织应力引起的变形 体积的变化往往与加热和冷却有关,因为它和钢的膨胀系数相关。比容的变化导致零件尺寸和形状的变化。组织应力的产生起源于体积的收缩和膨胀，没有体积的膨胀,就没有组织转变的不等时性,也就没有组织应力引起的变形，导致热处理变形的内应力是热应力和组织应力共同作用形成的复合应力，热应力和组织应力综合作用的结果是不定的,可能因冷却条件及淬火温度的不同而产生不同情况，淬火应力是由急冷急热应力及由组织转变不同时所引起的应力综合构成的。 影响淬火热处理变形的主要因素 在实际生产中，影响淬火热处理变形的因素有很多,其中主要包括钢的原始组织、含碳量、零件尺寸和形状、淬火介质的选择、淬火工艺、钢的淬透性等。 1 钢中的含碳量对零件淬火热处理变形的影响 形成显微裂纹敏感度随马氏体中碳含量增高增大。当钢中碳含量大于1.4%时，形成显微裂纹敏感度反而减小。因为钢中碳含量大于 1.4%时马氏体的形态改变了，片变得厚而短，马氏体片之间的夹角变小，撞击机会和应力都有所减小。

热处理淬火介质

热处理淬火介质 随着技术的发展，热处理淬火介质的种类越来越多，适用范围广。热处理淬火介质包含水溶性淬火介质和油性淬火介质。水溶性淬火介质提供各类淬火介质，品种多，满足各种不同的热处理工艺及不同材质的工件要求，水性淬火介质产品种类及选用方法： THIF-502PAG淬火液 主要成份：聚醚类高分子材料。 优点：经济环保，调整浓度可达到水和油之间任意冷速，淬硬层深，淬火硬度均匀，减少变型和开裂，工件干净。 缺点：使用液温不能超过65度（严格来说不能超过55度）。 适用材质:35CrMo、42CrMo、40Mn2、T8、T10、T12、40Mn、40Cr、Gcr9、30CrMnTi、Gcr6、40CrV、Gcr15、Gcr15SiMn、65Mn、50Cr、60Si2Mn、42SiMn、40Mn2V、GCr9SiMn、40MnB等整体淬火及20Cr、20Crn、20CrV、20CrNi、20CrMo、20Mn2、20CrMnMo、20CrMnTi、25Cr2Mo1V、32Cr3Mo1V等的渗碳淬火。 THIF-501水基淬火液 主要成份：聚乙烯醇。 优点：价格便宜，环保。 缺点：容易变质适用材质：40Cr、40CrMo、40Mn2、45Mn2、30CrMnSi、40CrMnMo、Cr12钢，45CMnB、Gcr15、9CrSi、40Mn3、45Mn3、42CrNi、9Cr3、3Cr2W8、50Mo 等材质。 THIF-528类油淬火液

优点：冷速比油还慢，环保，比油便宜。 缺点：产品粘度大适用材质:40CrNiMo、40CrMnMo、P20、H13、Gr12等材质做的大锻件、铸件、模具、钢轨等工件。 油性淬火介质-淬火油 THIF-511快速光亮淬火油 特点：冷却速度较快，光亮性好，寿命长，表面硬度高且均匀，淬硬层深。 适用范围：对几乎所有钢材尤其厚、大型工件、淬透性差的零件。 齿轮淬火油 特点：光亮性好，使用寿命长，表面硬度均匀，淬硬层深，金相组织好。 适用范围：适用于中、高淬透性的小零件的光亮淬火或渗碳淬火。如螺丝、标准件、齿轮、制针、轴承钢丸、套圈等。 超速淬火油 特点：冷却速度极快，使用寿命长，性能稳定，表面不黑，易清洗。 适用范围：对几乎所有的钢材尤其是淬透性差的零件。适合紧固件、螺丝、链条、工具、低合金钢、厚大型锻件等。 真空淬火油 特点：光亮性好，寿命长，硬度高且均匀，流程短，抗汽化能力强。 适用范围：轴承钢，工模具钢，大中型航空结构钢。 等温分级淬火油 特点：采用改制基础油，具有极佳的氧化稳定性。 适用范围：汽车齿轮，摩托车齿轮，离合器片，钢领等超薄、复杂外形零件。

常见淬火介质

水优点: 冷却能力较强、来源广、价格低、成分稳定不易变质。 缺点: 是在C曲线的“鼻子”区(500～600℃左右),水处于蒸汽膜阶段，冷却不够快，会形成“软点”；而在马氏体转变温度区（300～100℃),水处于沸腾阶段，冷却太快，易使马氏体转变速度过快而产生很大的内应力，致使工件变形甚至开裂。当水温升高，水中含有较多气体或水中混入不溶杂质（如油、肥皂、泥浆等），均会显著降低其冷却能力。 适用: 截面尺寸不大、形状简单的碳素钢工件的淬火冷却。 盐水和碱水 优点: 在水中加入适量的食盐和碱，使高温工件浸入该冷却介质后，在蒸汽膜阶 段析出盐和碱的晶体并立即爆裂，将蒸汽膜破坏，工件表面的氧化皮也被炸碎， 这样可以提高介质在高温区的冷却能力。 缺点: 介质的腐蚀性大。一般情况下，盐水的浓度为10％，苛性钠水溶液的浓度为10％～15％。适用: 可用作碳钢及低合金结构钢工件的淬火介质，使用温度不应超过60℃，淬火后应及时清洗并进行防锈处理。 油 冷却介质一般采用矿物质油（矿物油）。如机油、变压器油和柴油等。机油一般采用10号、20号、30号机油，油的号越大，黏度越大，闪点越高，冷却能力越低，使用温度相应提高。目前使用的新型淬火油主要有高速淬火油、光亮 淬火油和真空淬火油三种。 高速淬火油 是在高温区冷却速度得到提高的淬火油。获得高速淬火油的基本途径 有两种，一种是选取不同类型和不同黏度的矿物油， 以适当的配比相互混合，通过提高特性温度来提高高温区冷却能力；另一种是在普通淬火中加入添加剂，在油中形成粉灰状浮游物。添加剂游磺酸的钡盐、钠盐、钙盐以及磷酸盐、硬脂酸盐等。生产实践表明，高速淬火油在过冷奥氏体不稳定区冷却速度明显高于普通淬火油，而在低温马氏体转变区冷速与普通淬火油相接近。这样既可得到较高的淬透性和淬硬性，又大大减少了变形，适用于形状复杂的合金钢工件的淬火。 光亮淬火油 能使工件在淬火后保持光亮表面。在矿物油中加入不质的高分子添加物，可获得不同冷却速度的光亮淬火油。这些添加物的主要成分是光亮剂，其作用是将不溶解于油的老化产物悬起来，防止在工件上积聚和沉淀。另外，光亮淬火油添加剂中还含有抗氧化剂、表面活性剂和催冷剂等。 真空淬火油 是用于真空热处理淬火的冷却介质。真空淬火油必须具备低的饱和蒸汽压，较高而稳定的冷却能力以及良好的光亮性和热稳定性，否则会影响真空热处理的效果。 盐浴和碱浴淬火介质一般用在分级淬火和等温淬火中。 新型淬火剂

影响淬火介质冷却能力的因素

影响淬火介质冷却能力的因素 1.汽化热和蒸汽压：汽化热是单位质量的液体完全变成同温度气体所需要的热量。水的化 学稳定性很高，热容量较大，在室温时，为钢的8倍，水的沸点低，其汽化热随温度升高而降低，水随温度升高，冷却能力急剧下降。 2.比热容：介质比热容而终略小的越大，冷却能力超强。 3.热导率：介质的热志率十七大，冷却超强。 4.表面张力：表面张力小的介质与工件表面接触得好，因而散热性能好。 5.粘度：液体的粘度是液体流动时，液体分子间呈现出的内部摩擦力。粘度大的淬冷介质， 流动性差，不利于对流散热，其冷却能力差。但温度升高，流动性大，冷却能力强。6.添加剂：添加剂可以降低蒸汽膜的稳定性，如溶入水中的盐和碱可以改变消失物理特性， 水急剧激化时，盐碱微粒沉积工件表面，成为气泡核心，又使气膜提前开裂；水中加入聚乙烯醇，在工件表面形成极薄的塑料膜，它的导热性差，降低工件冷却速度。水中有油、肥皂形成悬浊液或乳浊液，会加速蒸汽民膜形成，增加蒸汽膜稳定性，使水冷却降低。另外，为了改变淬火介质的其他性能加入抗氧化剂，光亮剂，防锈剂，防腐剂等会影响介质的冷却能力。 7.搅动或介质流动，搅动会增大液体的热系数，尽早破坏蒸汽膜，提高冷速，并使工件冷 却均匀。最好采用介质流动和工件运动配合使用的冷却方法。用喷射介质的冷却方法，可使冷却“H”值提高4倍，因为喷射水冷不存在蒸汽膜阶段，工件冷却靠水的快速汽化来进行，使冷却显著提高。感应加热淬火常用喷射液体冷却的喷液淬火法，既提高硬度又可防止变形开裂。 8.温度：水和水为基的介质随温度升高冷却下降，油与水相反，随温度升高，流动性变 好，利于散热，提高冷却能力，粘度大的油更明显。 综上所述，最理想的淬火介质是汽化热小，液体与蒸汽的密度比大，液体的热导率大和表面张力小。