零讀雜談（熱處理十二）

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開篇一時間突然不知道該說點啥了。呵呵。上一貼有大俠問合金元素的影響。其實，合金元素影響的不單是一個淬火。前面說TTT圖和CCT時，應該提過，合金元素會影響冷卻曲線的形狀。因此，針對不同的合金元素，最終會形成不同的冷卻圖形。而我們任何一種冷卻類熱處理，都是基于選擇合適冷卻途徑根據冷卻圖控制相變而進行。所以說，先掌握熱處理的基本理論思想，然后再結合不同的圖譜來針對性研究不同材料的具體工藝。而要針對性的研究不同材料，又需要有相關的晶體理論基礎，比如原子置換的影響，晶體缺陷的影響，熵焓計算，堆疊理論等等。所以，我不想單純的按照某一本書的格調來照章宣讀的寫這個雜談（算筆記吧），因此才會選擇專攻方向不同的三本書來揉合著說。比如之前說馬氏體、貝氏體，其實就是《材料工程基礎》的東西。說CCT圖，又是《材料熱處理工程基礎》的東西。后面說晶體缺陷，置換等等可能就是這兩本書結合了又。所以，我歡迎有大俠參與討論，不過如果超出當前的范疇的話，就會比較頭疼了。希望諸位理解。
另，回復@海鵬·G 大俠。您說得沒錯。不過個人認為這是建立在經驗總結類說法之上的論調。熱處理、焊接、冶煉，其實遠不止簡單的時間——溫度——相變這么簡單。比如同樣是板條馬，常規馬氏體組織和細馬氏體組織就差很多，而繼續細化下去，我們所討論的韌性和強度問題又會出現表里不一的特殊狀態。例如缺口韌性很高，但是疲勞性差。疲勞性很高，但缺口韌性不足。也就是宏觀韌性同微觀韌性的不匹配。而這些，其實是現代熱處理研究的微觀的東西。當然，研究這些，包括溫梯控制之類的其他學科又都要涉及進來。呵呵。希望我的言語沒有冒犯到大俠。
好了，篇幅不短了，回正文。繼續說淬火工藝。

讀書：《金屬材料及熱處理》　陸大纮　許晉堃　合編
. D6 ]9 I* ?, s# R+ [* f+ V　　　人民鐵道出版社
# t7 O, m5 e( i3 p# p3 h* f           雜談十二

鋼的淬火工藝
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生產商利用現有淬火劑，結合淬火方法來保證淬火質量，常用的方法有以下五種。

1。普通淬火法。
: B' j' W2 ^& S- S普通淬火是將工件加熱后直接置于水或油中冷卻的淬火法。碳鋼一般用水淬，合金鋼或者碳鋼小件采用油淬。普通淬火操作簡單，但對于形狀復雜的工件易導致淬火缺陷（變形、開裂），只適合簡單形狀的工件。
8 f" x7 S$ F4 O/ x. O' y1 D對于截面較大的工件，為了減少淬火應力，一般可采用“預冷”。即，先經空氣冷卻，再浸入淬火劑中。預冷時避開高溫轉變區。也可以采用先快速冷卻避開高溫中溫區，再取出空冷，減慢馬氏體轉變速度，降低表面與中心溫差。但后者出液時間不易掌握，過早淬不硬，過完易變形開裂。但總的說，就是利用TTT或CCT線，盡量貼合理想冷卻曲線。
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2。雙液淬火法。
* g- `0 x* g& i5 S0 X0 [雙液淬火有點類似于上面地先空后液或者先液后空淬火方法，它是先將工件加熱后置于水中（或鹽水）快速冷卻，待溫度降至300~400?C時，取出置于油中冷卻。這種淬火法，既可以快速冷卻避開高溫轉變區，又能在低溫馬氏體轉變區保持較小的冷卻速度，使整個過程中既不發生珠光體轉變，又減小馬氏體轉變時的內應力與淬裂及變形傾向。但同普通淬火類似，取出時間不易控制。一般生產上有按照截面厚度，每2~4mm在水中停留1秒的經驗進行控制。而對于較厚的工件（〉50mm），也有采用每100Kg停留1分鐘的經驗方法。而具體的，我們可以由熱交換理論和熱梯度模型來進行較為精確的計算。另外目前一些新興的測溫設備也能幫助生產中更容易的把控溫度。比如AR電子測溫。

3。分級淬火，又名熱浴淬火法。
將加熱好的工件淬入溫度稍高于Ms（馬氏體其實轉變溫度）點的熱浴（硝鹽或堿浴）中，保持一段時間，使工件表里溫度均勻并與熱浴一致，然后取出空冷。在熱浴中停留的時間以奧氏體不發生中溫轉變為準。此法產生的應力小，變形輕微，優于雙液淬火。但局限于鹽浴冷卻能力小，只適用于形狀復雜的小工件。
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1 _: c5 y/ e$ C; O4 D% R４。等溫淬火法。
9 ^" n# B1 T+ v; }8 L4 F6 z將工件加熱后淬入溫度稍高于Ｍｓ的硝鹽或者堿浴中，長時間停留，直至奧氏體轉變為下貝氏體為止，然后取出空冷。此法幾乎不變形（貝氏體的轉變特性），內應力很小，且下貝氏體在硬度較高（≧HRC50）的情況下仍有較好的韌性。等溫淬火后如果有參與奧氏體，應回火處理。沒有時，可不回火。此法的缺點是等溫轉變需要的時間長，生產周期長，適用于形狀復雜的小件，特別是薄、細又要求韌性的工件。
9 K  l' X  g4 Q* b5 a4 {$ L; n1 x0 T在Ms以下（如100~200?C）進行等溫淬火，則奧氏體一部分轉變為馬氏體，另一部分轉變為下貝氏體。馬氏體又在這個溫度下繼續發生回火反應，形成回火馬氏體，最后得到下貝氏體+回火馬氏體的混合組織，有些仍會有參與奧氏體。這種方法下得到的終態物質硬度略低于馬氏體，但韌性較高，也稱馬氏體區等溫淬火。
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. z& d( i" L+ z/ Y* `5 。冷處理
高碳鋼和合金鋼的Mz（馬氏體終止轉變溫度）溫度可能低于0?C。為了消除殘余奧氏體以獲得最大數量的馬氏體，可以進行冷處理，即將淬火鋼繼續冷卻到-70~-80?C（根據情況可能更低），保持一段時間，使殘余奧氏體繼續轉變成馬氏體。這樣可以提高硬度，穩定尺寸。一般適用干冰和酒精混合劑或者冷凍機。特殊時也可以采用液化乙烯或者液氮等進行更冷的處理。采用冷處理時，應防止冷裂，所以可以先回火一次或者在高溫（-30?C）預冷一次，然后冷處理。冷處理后進行回火。
冷處理一般會使零件尺寸增大。
- ], e8 e( ~: s' K! b另外，冷處理應在淬火后盡快進行（0.5~1小時內），否則由于殘余奧氏體的陳化穩定性（奧氏體雖時間推移而變得較穩定的現象）使冷處理中能得到的馬氏體數量減少。

! `) P: ]! |) T1 U抱歉，看來只能把淬透性放到下一次了。再次感謝支持，下周見。

棒槌土匪

是挺專業的

supchao

學習了

ruoying_2233

大俠看的那本書有沒有最新版啊？那個版本很難買到了

sxl127

受教了

hua65538

學習了

飛狐獨行

學習受益了！！！

海鵬.G

哦，是zero wing大俠的馬甲。技術討論，哪有冒犯呀，看來你對之前的言語有芥蒂。
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熱處理書我看得少，也不深入。我看過的書，除了內容基本雷同的大學教科書，手頭還有一本支道光的《機械零件材料與熱處理工藝選擇》，屬于現用現學，閑了沒事翻翻的書，當然，算是通讀過。還有兩冊金錫志譯的《金屬手冊》，案頭書，還沒好好看，大部頭，看起來要費些功夫。

6 K, n4 L3 H$ D7 u微觀的晶體理論和材料的物理化學，我只是停留在書上那一點簡介，屬于小白，也沒能力深入下去，沒辦法搭話。

天天天藍_

感謝樓主

機小妖

跟上了，之前一直看的《赤裸傳動及熱處理》中，各種退火，正火等給搞暈了，現在回頭看，有點頭緒了！