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热处理淬火油的淬火过程

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热处理淬火油的淬火过程

发布日期:2018-07-30 作者: 点击:

热处理淬火油的淬火过程


淬火是金属热处理工艺过程中的重要工艺,把钢加热到相变温度以上保持一段时间,然后在淬火介质中快速冷却,从而得到马氏体组织的工艺过程。通过淬火,钢的硬度和耐磨性得到提高。


常见的淬火介质有:水、油、合成液(有机聚合物)。其中,我们把油类淬火介质称为淬火油,淬火油(quenchoil)的成分是基础油和一些添加剂,其中基础油是主要成分,来源于石油的馏分。淬火油起到两个作用:控制淬火过程中的热传导和冷却速度;对工件起到湿润作用,防止各阶段温度变化中,由于金属冷却不均而引起金属变形、开裂。


淬火过程分为三个阶段:

1.蒸汽膜阶段(vaporblanket):经过加热后处于高温的金属工件浸入到淬火油中,由于工件温度很高,刚进入淬火油里时,周围的淬火油立即因高温而汽化,淬火油在工件周围会形成一层蒸汽膜,由于蒸汽的导热性差,因此被蒸汽膜隔绝的工件冷速是很慢的。随冷却的进行,工件温度不断下降,膜的厚度及其稳定性也逐渐变小,直至破裂消失。影响蒸汽膜稳定的因素有:金属工件的形状规则程度、淬火油的氧化程度、淬火油的湿润增速剂、油里存在的轻质易挥发馏分。


2.沸腾阶段(nucleateboiling):当工冷却下来后,蒸气膜破裂时,工件就与淬火油直接接触。淬火油在工件表面激烈沸腾,带走了大量的热量,这个阶段冷却速度最快。从第1阶段转换到第2阶段的温度,以及第2阶段的冷却速度主要取决于淬火油的分子结构。当工件冷却至淬火油的沸点时,沸腾阶段结束。


3.对流冷却阶段(convectivecooling):当工件和淬火油交界处的温度低于淬火油的沸点时,沸腾逐渐消失,开始进入依靠对流传热的方式进行冷却,冷却速度和淬火油的粘度有关,粘度小,淬火油流动性好,冷却速度较快,粘度大,冷却速度较慢。油如果氧化变质,粘度会产生变化,先期粘度会降低,随着油的氧化变质,粘度逐渐增加。


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关键词:淬火油,淬火过程,金属热处理工艺

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