(2)淬火加熱保溫時間
淬火加熱保溫時間是指從爐溫指示儀表達到規定溫度至工件出爐之間的時間。保溫時間與工件形狀、尺寸、裝爐方式、裝爐量、加熱爐類型、爐溫和加熱介質等因素有關,一般用經驗公式確定。
t=αD
式中:t——加熱時間,min;
α——加熱系數,min/mm;
D——工件的有效厚度,mm。
加熱系數的數據與工件有效厚度的計算可查閱有關資料。
(3)淬火介質
工件進行快速冷卻時所用的介質稱為淬火介質。為保證工件淬火后得到馬氏體組織,避免淬火過程中零件的變形和開裂,必須正確選擇淬火冷卻介質。由C曲線可知,過冷奧氏體在不同溫度下的孕育期是不同的,淬火后要得到馬氏體組織,并不需要在整個冷卻過程都進行快速冷卻,只是需要在“鼻尖”附近快冷,在馬氏體轉變區域盡量緩慢冷卻。理想的淬火冷卻曲線應如下圖所示,由于過冷奧氏體在650℃以上比較穩定,冷卻速度可慢些,以減小工件內外溫差引起的熱應力,防止零件變形;在650~500℃內(C曲線鼻尖附近),過冷奧氏體最不穩定,應快速冷卻,淬火冷卻速度應大于VK,使過冷奧氏體不發生分解;在300~200℃內,過冷奧氏體已進入馬氏體轉變區,應緩慢冷卻,以防止相變應力過大而使零件產生變形和開裂。
但是到目前為止,符合這一特性要求的理想淬火冷卻介質還沒有找到。目前生產中常用的淬火冷卻介質有水及水溶液、油、堿浴、鹽浴等。
① 水及水溶液
水在650~500℃內需要快冷時,冷卻速度相對較?。欢?00~200℃內需要慢冷時,其冷卻速度又相對較大,容易引起零件的變形和開裂。但因水價廉安全,故常用于形狀簡單、截面較小的碳鋼工件的淬火。水溫對冷卻能力影響較大,隨著水溫的升高,水的冷卻能力降低,故使用時應避免水溫過高。為提高水在650~500℃內的冷卻能力,常在水中加入5%~10%的鹽(或堿)制成鹽(或堿)的水溶液。鹽水淬火件容易出現銹蝕現象,淬火后必須清洗干凈,鹽水主要用于形狀簡單、截面尺寸較大的碳鋼工件的淬火;堿水溶液對工件、設備及操作者腐蝕性大,主要用于易產生淬火裂紋工件的淬火。
② 油
常用的淬火油有機械油、變壓器油、柴油、植物油等。油在300~200℃內的冷卻速度比水小,有利于減小工件的變形和開裂,但油在650~500℃內冷卻速度也比水小,因此一般用于合金鋼工件的淬火,使用時的油溫應低于閃點60℃以上,以避免淬火過程中油槽著火。
為了減小零件淬火時的變形,也可采用硝鹽浴或堿浴作為淬火冷卻介質,它們的冷卻能力介于水和油之間。