理想淬火介質

2022-10-12 02:00:05 字數 1338 閱讀 8646

耐磨鑄件在淬火冷卻介質中的冷卻是以3種不同的階段進行熱量傳遞的。

冷卻速度低的蒸氣膜階段這個階段的冷卻速度很低,隨著冷卻時間的延長,耐磨鑄件溫度不斷下降,蒸氣膜穩定性也逐漸降低,最後因蒸氣膜破裂而進入沸騰階段。

冷卻速度最快的沸騰階段當蒸氣膜破裂並消失以後,使淬火冷卻介質直接與耐磨鑄件接觸。淬火冷卻介質就從耐磨鑄件上吸取大量的熱量,阻礙著淬火冷卻介質的流動。吸收了熱量的介質不斷逸出大量的氣泡,而新的介質繼續在耐磨鑄件周圍激烈沸騰,形成沸騰階段。

這時冷卻速度最大。隨著耐磨鑄件溫度的不斷下降,沸騰現象漸趨消失。當耐磨鑄件溫度低於淬火冷卻介質的沸點時,沸騰現象立即消失,便轉入對流傳熱階段。

冷卻速度較慢的對流傳熱階段耐磨鑄件經過沸騰階段的冷卻後,周圍淬火冷卻介質的溫度與耐磨鑄件溫度接近,而遠離耐磨鑄件處的介質溫度較低。由於耐磨鑄件周圍的淬火冷卻介質與其他地方的介質溫度不同,使淬火冷卻介質產生對流現象。對流傳熱階段的冷卻速度較慢。

淬火冷卻介質特性溫度是指蒸氣膜破裂,即沸騰階段開始的溫度,相對應的時間為特性時間。特性溫度和特性時間是評價淬火介質質量效能的重要指標。

淬火烈度

淬火冷卻介質的淬冷烈度(用h表示)亦稱冷卻強度。淬冷烈度概念是grossman於2023年首先提出的,其物理概念是指鋼的表面與淬火冷卻介質的表面傳熱系數a與鋼的熱導率a的比值,其表示式為

h=a/ (2a) (2-16)

淬冷烈度是淬火冷卻介質固有的特性,它不受工件尺寸和材料淬透性的影響,但是,它受淬火冷卻介質的溫度以及淬火冷卻介質的流速和流動方向的影響。對一般鋼來講,熱導率a可視為定值,因此,淬冷烈度日則主要取決於鋼與淬火冷卻介質之間的熱交換情況。當介質攪動或增加流速時,熱交換過程大為加速,此時淬冷烈度h值公升高。

以18℃純淨水650 – 400℃及300 – 200℃的相對冷卻能力^為1,不同淬火冷卻介質的相對冷卻能力(h=淬火冷卻介質的平均冷速/水的平均冷速)

關鍵是在過冷奧氏體最不穩定時,即c曲線鼻尖溫度附近(650-550)的溫度範圍內快冷,使奧氏體不發生珠光體轉變。

在淬火加熱溫度至650之間以及400以下,特別是300-200範圍不需要快冷,以減少淬火內應力引起的鋼件變形與開裂。

一般情況下,合金鋼淬油,碳素鋼淬水

水的冷卻速度

20℃靜止的水特性溫度約為380℃,從800–380℃為蒸氣膜階段,平均冷速約為180℃/s。380 -100℃為沸騰階段,平均冷速約為200℃/s,最大冷速約為780℃/s,最大冷速對應的溫度約為380℃。100℃以下為對流階段,在100℃時的冷速約為100℃/s。

與油相比,水的冷卻速度較大。在600cc時,水的冷速為油的6倍;在200℃時,水的冷速為油的28倍。

油的冷卻速度

pag的冷卻速度

對於合金鋼,可以比等碳量的碳鋼加熱溫度適當高一些

淬火介質簡介

常用的淬火介質有水 水溶液 礦物油 熔鹽 熔鹼等。水水是冷卻能力較強的淬火介質。廣 低 成分穩定不易變質。缺點是在c曲線的 鼻子 區 500 600 左右 水處於蒸汽膜階段,冷卻不夠快,會形成 軟點 而在馬氏體轉變溫度區 300 100 水處於沸騰階段,冷卻太快,易使馬氏體轉變速度過快而產生很大的內...

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