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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 工艺技术 » 工艺设计 » 什么叫淬冷？谢谢
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楼1970-01-01 08:00:00
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kkjianghu

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
mjlyxm: 金币+1, 呵呵，讲解的很生动额，感谢应助~~O(∩_∩)O~ 2012-04-16 10:42:12
就是将金属烧高温后放到水中迅速降温，使金属层之间产生网格皱纹以增加硬度，电视中炼剑最后一步都是这样“嗤”地一下，哇塞宝剑成了。。。
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Anything is possible!
4楼2012-04-16 10:36:46
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青石KL

木虫 (正式写手)

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
mjlyxm: 金币+5, 专家给力，辛苦了，奖励一下~~O(∩_∩)O 2012-04-16 10:42:27
abc3811: 金币+2 2012-04-23 22:06:57
　简史：最早获得广泛应用的淬冷介质是水和油。公元 3世纪中国人就已经注意到了不同的水质对淬火的影响。中国的《北齐书》中记载,在公元6世纪就已对"宿铁刀""浴以五牲之溺，淬以五牲之脂"，说明已采用动物便溺和动物油脂作为淬冷介质。随着金属材料和工业技术的发展,工件形状、尺寸变化日益复杂,单纯采用水、油和空气等已不能满足淬火工艺的要求，进而使用了各种无机盐水溶液,熔融的盐、碱和金属等热浴,以及各种有机聚合物水溶液、浮动粒子等淬火冷却介质。有的还加入一些特种添加剂，成为具有各种性能的淬冷油。还有一种方法是用金属板夹持工件，使热量迅速传出而淬硬工件。
　　特性 　钢件淬火通常是为了获得马氏体组织（见钢铁显微组织）。为此，将工件加热至奥氏体状态，随后以大于钢的马氏体临界冷却速度，通过奥氏体不稳定区域（一般碳素钢和低合金钢为650～550℃，某些合金钢为400～300℃），以避免奥氏体发生分解，当冷却至钢的上马氏体点以下时，过冷奥氏体才开始向马氏体转变。在马氏体转变区域，以缓慢的冷却速度进行，以避免产生较大的内应力，引起工件畸变和开裂。理想的淬冷介质的冷却性能应该是在钢的奥氏体不稳定区域，具有较快的冷却能力；而在马氏体转变区域，具有较缓慢的冷却能力。
　　金属工件在水和低熔点盐的淬冷介质中的冷却可分为 3个阶段（见图）。①蒸汽膜冷却阶段(AB):当赤热的金属工件与冷却介质接触时,立即在工件表面形成一层蒸汽膜，此时工件的热量通过蒸汽膜散出,冷却较为缓慢。当工件温度下降到特性温度时,蒸汽膜随即破裂进入下一阶段。②沸腾冷却阶段(BC)：工件与介质直接接触，介质在工件表面强烈沸腾，冷却很快。在这一阶段，介质的汽化热对工件冷却速度起主要作用。③对流冷却阶段(CD)：工件冷却至介质的沸点以下，则为对流散热，这一阶段介质的比热容对工件的冷却速度起主要作用。
　　在淬火时发生物态变化的介质,都具有这3个冷却阶段。不同的介质各有其冷却特点，如在普通水中淬冷时，3 个阶段都比较明显。在盐水或碱水中淬冷时，由于盐、碱促使蒸汽膜破裂，第 1阶段很快消失。在油中淬冷时，由于油的沸点较高(250～300℃),因而沸腾阶段缩短,对流阶段延长。在有机聚合物水溶液中淬冷时，工件在冷却过程中往往在表面形成一层聚合物薄膜,从而延长第1阶段和第3阶段。在熔盐、熔碱和熔融的金属中,或在浮动粒子中淬冷时,往往只有第3阶段。在静止的空气中冷却时，高温时以辐射散热为主，低温时以对流传热为主。在金属板上冷却，则主要为传导散热。
　　分类 　钢件淬火时用得最多的淬冷介质是水和油。其他的还有各种无机盐水溶液,有机聚合物水溶液、熔盐、熔碱和熔融的金属、浮动粒子、空气和惰性气体等。
　　水：水是使用最广泛的淬冷介质，具有较快的冷却速度（以直径20毫米的银球测量，心部的冷速最高可达每秒 770℃）。在钢的马氏体转变区域，工件冷却得快，易畸变和开裂，故采用升高水温的办法使其冷却能力下降。对于形状简单的碳素钢和部分合金钢的淬冷，一般使用20～40℃的水。
　　油：最早采用的是动物油或植物油，后被矿物油所取代。油的冷却性能比较缓和，冷却速度较慢（以直径20毫米的银球测量，心部冷速约为每秒100～250℃，在300℃以下时仅为每秒50～20℃）。工件在油中淬冷,产生的内应力比较小，因而不易出现裂纹。油温的变化对冷却能力的影响不大，油的粘度则是影响冷却能力的主要因素，粘度越高，冷却能力越低。普通淬冷油的使用温度为20～80℃，高粘度的油可用于160～250℃的马氏体分级淬火。合金钢多采用普通油进行淬冷。为了改善淬冷油的性能，除改进油的精炼过程外，大多在油中加入不同含量的催冷剂、光亮剂和抗氧剂等添加物，制成可以满足不同工艺要求的淬冷油,如各种快速淬冷油,用于在可控气氛中加热的光亮淬冷油，以及适用于真空加热下的真空淬冷油等。
　　熔融的盐、碱、金属 　采用熔融状态的硝盐、苛性碱和锡、铅等金属作为淬冷介质，流动性好，具有足够的冷却能力，适用于贝氏体等温淬火和马氏体分级淬火，常用于形状复杂的刀具、模具和工件的淬冷。但这类介质易造成环境污染，通常仅用于特殊要求的、形状复杂的小型工件的淬冷。熔融的金属介质易附着在淬火工件上，且成本高，有毒性，故在生产中已渐被淘汰。
　　无机盐水溶液：在水中加入 5～15％的盐类或碱类(如NaCl、 Na2CO3、CaCL2和NaOH、KOH及NaNO3、KNO3等)，可提高水的冷却能力，使淬火工件冷却均匀，避免产生软点。随着水中盐、碱含量的增多，冷却能力急剧提高，当含量达到30％左右时，冷却能力又趋于降低，达到饱和时，可以显著降低水在低温区的冷却能力，能减少淬火工件的畸变。这类介质大多用于碳素钢工件的淬冷。
　　有机聚合物水溶液：向水中加入各种有机聚合物，诸如聚乙烯醇、聚醚、乙二醇、丙三醇、聚丙烯酸盐等，可以改善水的冷却性能。通过调整水溶液的浓度，可以得到由水到油之间一系列不同的冷却能力，以满足不同钢种、不同工件的淬冷要求，且适应性好，污染小，安全（不燃烧）。但使用时需要严格控制介质的浓度、温度和流动速度。这种介质是发展较快的新型淬冷介质。
　　浮动粒子：它是用压缩空气吹动某种固体微粒（金属或非金属的粉末，如铝、氧化铝、氧化钛、锆砂或石墨等）造成浮动体，其冷却能力取决于粒子的类型、浮动粒子层的深度和温度，以及控制吹送空气的速度。调节这些因素可以获得不同的冷却能力。这种介质流动性好，冷却均匀，无公害，适用于状态复杂、畸变要求严格的工件的淬冷。
　　空气、惰性气体 　多用于高合金钢的淬冷。由于这类钢的奥氏体在高温时比较稳定，即使在静止的空气中冷却，也可达到淬火目的，如工件需要进行光亮淬火或真空淬火，可在可控气氛或惰性气体（如氮、氩等）中冷却。气体的流速不同，冷却能力也不同。
　　评定方法 　为了可靠地评定淬冷介质的冷却性能，人们研究出多种评定冷却能力的方法（有的国家已纳入标准）。主要有：①硬度法：测量一定尺寸的钢试样在被测介质中淬冷后沿着横截面的硬度分布；②冷却曲线法：采用不同尺寸的探头（用银或不锈钢等制造），在心部固定以热电偶，并与记录仪表联接，用以记录下探头在被测介质中的冷却过程曲线 (时间-温度曲线)和冷却速度曲线（温度-速度曲线）；③磁性法:利用镍或铁镍合金的磁性转变效应(居里效应)，将球形试样加热至800～900℃后在被测介质中冷却，测定试样由加热温度降至磁性转变点（约342℃）所需的时间,从而评定介质的冷却能力；④热丝法：利用放入被测介质中的电阻丝未熔化前所通过的最大电流值的平方(I 2)，来量度介质的冷却能力；⑤五秒钟法：将不锈钢试样在一定容积的被测介质中淬冷，浸入五秒钟取出，测定液温上升值 A，并与试样在介质中完全冷却时液温的上升值B 相比，两者的百分比能反映出介质的吸热能力,用以表示其冷却能力。⑥烈度(H)值法:表示淬冷介质冷却能力的数值，可用实验的方法求得，以静止状态20℃的水作为基础，其烈度为1,不同条件下油、水、盐水的烈度值见表。
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找一知心人说说话！！！快点来么。
2楼2012-04-16 08:27:51
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artical
3楼2012-04-16 08:30:09
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fangaifan

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
mjlyxm: 金币+2, 感谢再一次应助，最近很活跃额，奖励一下~~O(∩_∩)O~ 2012-04-16 16:08:10
淬冷法的主要原理是将选定的不同组成的试样长时间地在一系列预定的温度下加热保温，使它们达到对应温度下的平衡结构状态，然后迅速冷却试样
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多学习，多快乐
5楼2012-04-16 14:39:22
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