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一、定義

淬火是把鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一定時(shí)間，然后以大于臨界冷卻速度進(jìn)行冷卻，從而獲得以馬氏體為主的不平衡組織（也有根據(jù)需要獲得貝氏體或保持單相奧氏體）的一種熱處理工藝方法。淬火是鋼熱處理工藝中應(yīng)用最為廣泛的工種工藝方法。

鋼鐵熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

二、方式

單介質(zhì)淬火
工件在一種介質(zhì)中冷卻，如水淬、油淬。優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是在水中淬火應(yīng)力大，工件容易變形開(kāi)裂；在油中淬火，冷卻速度小，淬透直徑小，大型工件不易淬透。

雙介質(zhì)淬火
工件先在較強(qiáng)冷卻能力介質(zhì)中冷卻到300℃左右，再在一種冷卻能力較弱的介質(zhì)中冷卻，如：先水淬后油淬，可有效減少馬氏體轉(zhuǎn)變的內(nèi)應(yīng)力，減小工件變形開(kāi)裂的傾向，可用于形狀復(fù)雜、截面不均勻的工件淬火。雙液淬火的缺點(diǎn)是難以掌握雙液轉(zhuǎn)換的時(shí)刻，轉(zhuǎn)換過(guò)早容易淬不硬，轉(zhuǎn)換過(guò)遲又容易淬裂。為了克服這一缺點(diǎn)，發(fā)展了分級(jí)淬火法。

分級(jí)淬火
工件在低溫鹽浴或堿浴爐中淬火，鹽浴或堿浴的溫度在Ms點(diǎn)附近，工件在這一溫度停留2min～5min，然后取出空冷，這種冷卻方式叫分級(jí)淬火。分級(jí)冷卻的目的，是為了使工件內(nèi)外溫度較為均勻，同時(shí)進(jìn)行馬氏體轉(zhuǎn)變，可以大大減小淬火應(yīng)力，防止變形開(kāi)裂。分級(jí)溫度以前都定在略高于Ms點(diǎn)，工件內(nèi)外溫度均勻以后進(jìn)入馬氏體區(qū)。改進(jìn)為在略低于Ms點(diǎn)的溫度分級(jí)。實(shí)踐表明，在Ms點(diǎn)以下分級(jí)的效果更好。例如，高碳鋼模具在160℃的堿浴中分級(jí)淬火，既能淬硬，變形又小，所以應(yīng)用很廣泛。

等溫淬火
工件在等溫鹽浴中淬火，鹽浴溫度在貝氏體區(qū)的下部（稍高于Ms），工件等溫停留較長(zhǎng)時(shí)間，直到貝氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束，取出空冷。等溫淬火用于中碳以上的鋼，目的是為了獲得下貝氏體，以提高強(qiáng)度、硬度、韌性和耐磨性。低碳鋼一般不采用等溫淬火。

表面淬火
表面淬火是將鋼件的表面層淬透到一定的深度，而心部分仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬火的方法。表面淬火時(shí)通過(guò)快速加熱，使剛件表面很快到淬火的溫度，在熱量來(lái)不及穿到工件心部就立即冷卻，實(shí)現(xiàn)局部淬火。

感應(yīng)淬火
感應(yīng)加熱就是利用電磁感應(yīng)在工件內(nèi)產(chǎn)生渦流而將工件進(jìn)行加熱。

寒粹
以浸入冷卻能力強(qiáng)的寒冰水溶液，作為冷卻介質(zhì)的淬火冷卻。

局部淬火
僅對(duì)工件需要硬化的局部進(jìn)行的淬火。

氣冷淬火
專指在真空中加熱和在高速循環(huán)的負(fù)壓、常壓或高壓的中性和惰性氣體中進(jìn)行的淬火冷卻。

表面淬火
僅對(duì)工件表層進(jìn)行的淬火，其中包括感應(yīng)淬火、接觸電阻加熱淬火、火焰淬火、激光淬火、電子束淬火等。

風(fēng)冷淬火
以強(qiáng)迫流動(dòng)的空氣或壓縮空氣作為冷卻介質(zhì)的淬火冷卻。

鹽水淬火
以鹽類的水溶液作為冷卻介質(zhì)的淬火冷卻。

有機(jī)溶液淬火
以有機(jī)高分子聚合物的水溶液作為冷卻介質(zhì)的淬火冷卻。

噴液淬火
用噴射液流作為冷卻介質(zhì)的淬火冷卻。

噴霧冷卻
工件在水和空氣混合噴射的霧中進(jìn)行的淬火冷卻。

熱浴冷卻
工件在熔鹽、熔堿、熔融金屬或高溫油等熱浴中進(jìn)行的淬火冷卻，如鹽浴淬火、鉛浴淬火、堿浴淬火等。

雙液淬火
工件加熱奧氏體化后先浸入冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)，在組織即將發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)立即轉(zhuǎn)入冷卻能力弱的介質(zhì)中冷卻。

加壓淬火
工件加熱奧氏體化后再特定夾具夾持下進(jìn)行的淬火冷卻，其目的在于減少淬火冷卻畸變。

透淬
工件從表面至心部全部硬化的淬火。

等溫淬火
工件加熱奧氏體化后快冷卻到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間等溫保持，使奧氏體變成貝氏體的淬火。

分級(jí)淬火
工件加熱奧氏體化后浸入溫度稍高或稍低于M1點(diǎn)的堿浴或鹽浴中保持適當(dāng)時(shí)間、在工件整體達(dá)到介質(zhì)溫度后取出空以獲得馬氏體的淬火。

亞溫淬火
亞共析鋼制工件在Ac1-Ac3溫度區(qū)間奧氏體化后淬火冷卻，獲得馬氏體及鐵素體組織的淬火。

直接淬火
工件滲入碳后直接淬火冷卻的工藝。

兩次淬火
工件滲碳冷卻后，先高于Ac3的溫度奧氏體化并淬冷以細(xì)化心部組織，隨即在略髙于Ac3的溫度奧氏體化以細(xì)化滲層組織的淬火。

自冷淬火
工件局部或表層快速加熱奧氏體化后，加熱區(qū)的熱量自行向未加熱區(qū)傳到，從而使奧氏體化區(qū)迅速冷卻的淬火。

三、應(yīng)用

淬火工藝在現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。機(jī)械中重要零件，尤其在汽車(chē)、飛機(jī)、火箭中應(yīng)用的鋼件幾乎都經(jīng)過(guò)淬火處理。

表面淬火廣泛應(yīng)用于中碳調(diào)質(zhì)鋼或球墨鑄鐵制的機(jī)器零件。因?yàn)橹刑颊{(diào)質(zhì)鋼經(jīng)過(guò)預(yù)先處理（調(diào)質(zhì)或正火）以后，再進(jìn)行表面淬火，既可以保持心部有較高的綜合機(jī)械性能，又可使表面具有較高的硬度（>HRC 50）和耐磨性。例如機(jī)床主軸、齒輪、柴油機(jī)曲軸、凸輪軸等。基體相當(dāng)于中碳鋼成分的珠光體鐵素體基的灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵、合金鑄鐵等原則上均可進(jìn)行表面淬火，而以球墨鑄鐵的工藝性能為最好，且又有較高的綜合機(jī)械性能，所以應(yīng)用最廣。

高碳鋼表面淬火后，盡管表面硬度和耐磨性提高了，但心部的塑性及韌性較低，因此高碳鋼的表面淬火主要用于承受較小沖擊和交變載荷下工作的工具、量具及高冷硬軋輥。

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