熱處理工藝的冷卻方法

在生產實踐中，熱處理工藝應用最為廣泛的是淬火分類，而淬火分類是以冷卻方式的不同來劃分的。常用的主要有馬氏體分級淬火、雙液淬火、貝氏體等溫淬火、復合淬火和單液淬火等五類。馬氏體分級淬火馬氏體分級淬火是將奧氏體化工件首先浸入到溫度稍微高或者稍微低于鋼的馬氏體點的液態介質（鹽浴或堿浴）中，然后保持適當的時間，等待鋼件的內、外層都達到介質溫度后取出空冷，目的是為了獲得馬氏體組織的淬火工藝，也被稱為分級淬火。分級淬火是分級溫度停留到工件內外溫度一致后再空冷，因此能夠有效地減少相變應力和熱應力，并且能夠減少淬火變形以及開裂的傾向。對于變形要求高的合金鋼和高合金鋼工件分級淬火比較適用，還可用于尺寸不大的截面、形狀復雜地碳素鋼工件。雙液淬火雙液淬火是將奧氏體化工件首先浸入到一種冷卻能力較強的介質，等到鋼件還未達到該淬火介質的溫度之間立即取出，然后馬上浸入到另一種冷卻能力較弱的介質中冷卻，如先水后油、先水后空氣等。雙液淬火可減少變形以及開裂傾向，但是操作不好掌握，因此在應用方面存在一定的局限性。貝氏體等溫淬火貝氏體等溫淬火是將鋼件奧氏體化，原因是使之快冷到貝氏體轉變溫度區間（260～400℃）等溫保持，然后使奧氏體轉變為貝氏體的淬火工藝，有時也叫等溫淬火。一般保溫時間為30～60min。復合淬火復合淬火是將工件急冷至Ms以下以利于獲得10％～20％馬氏體，然后在貝氏體溫度區間等溫。這種冷卻方法可使較大的截面的工件獲得M+B的組織。預防淬裂時形成的馬氏體可促進貝氏體轉變，在等溫時又可以使馬氏體回火。合金工具鋼工件常用復合淬火，因為可避免第一類回火的脆性，減少殘余奧氏體量即變形開裂傾向。特殊工件也可采用壓縮空氣淬火、噴霧淬火、噴流淬火等。單液淬火單液淬火是將奧氏體化工件浸入到某一種淬火介質中，直到冷卻到室溫的淬火操作方法。單液淬火介質有水、鹽水、堿水、油及專門配制的淬火劑等。一般情況下碳素鋼淬火，合金鋼淬油用于單液淬火。單液淬火操作簡單，有利于實現機械化和自動化。但是缺點是冷速受介質冷卻特性的限制而影響淬火得質量。單液淬火對碳素鋼而言只適用于形狀較簡單的工件。