在研究自来水作为淬火介质的两大缺点的文章中,附带提出了液态淬火介质具有两个共性的缺点。缺点之一是:任何一种确定的液态淬火介质,都只有相当有限的适用范围,用于要求更高冷却速度的工件,将淬不硬;用于要求更低冷却速度的工件,又会淬裂。缺点之二是:当淬火工件从高于介质的特性温度冷却下来时,往往在工件的局部区域发生冷却速度突变,因此引起很大的内应力,从而可能造成超差的淬火变形。本文将全面讨论液态淬火介质这两个共性的缺点,而重点是介绍克服类缺点的各种措施。
关于个缺点
自来水和N32#机油的冷速曲线对比
某些工件“油淬不硬,水淬要裂"曾经是困扰热处理生产的一个难题。究其原因,普通机油和自来水都只有有限的适用范围。从冷却速度分布情况看,在自来水和普通机油之间有-个相当宽的空白地带,如图1所示。以这一空白为目标, 通过几十年的工作,研究开发了多种油性和水性介质,基本上水和普通机油之间的空白。到现在,常用的淬火介质,按冷却速度由慢到快的次序排列:使用温度较高的等温分级淬火油(热油)、普通机油、使用温度较低的等温分级淬火油(半热油)、中快速淬火油、快速淬火油,随后是高浓度的PA淬火液、中浓度的PAG淬火液、低浓度的PG淬火液,自来水、低浓度盐(或者碱)水等。它们都有各自的优缺点和各自的适用范围。-种淬火油是一种确定的淬火介质。同种水性淬火剂,配成不同的浓度,就是不同的淬火介质。自来水和普通机油之间的空白,需要这么多种不同的淬火介质!这是夜态介质共性的个缺点所决定的。当今的高压气淬,选定一种适当的气体,通过改变气压,就可以获得从静止空冷到中等快速淬火油的不同冷却效果。相比之下,液态介质的这个缺点也实在太严重了。
克服类共性缺点的措施
由于清水的适用范围很有限,从古至今,人们不得不去寻找各式各样的淬火介质,并摸索出多种巧妙的淬火技术,来满足不同工件的热处理要求。这方面的工作,大致可以归纳成以下几类。
1、寻找或者研究开发多种不同适用范围的淬火介质,来满足不同的需要。这才有我们现在可以选用的多种淬火介质品种。
2、选择适用范围尽可能宽的淬火介质品种,而不是选择适用范围很窄的和特别的淬火介质。影响淬火介质使用范围宽窄的因素,包括介质的冷却特性对液温的敏感性、对相对流速的敏感性、介质的使用温度范围宽窄,以及介质的粘度对液温的敏感性等。
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