冷却速度应根据钢的种类和热处理目的而确定
加热温度过高会有过热或是过烧现象,破坏金属的晶格导致金属材料受到不可逆的破坏,迅速冷却可以增加钢的硬度。
快速冷却的工艺又叫淬火。一般的,减小冷却时间可以有效地提高铁的硬度,因为在迅速冷却时,铁原子热胀冷缩,这时候就会使表面,至少是表面,形成一种铁的致密形态物质,有效地提高了表面的硬度和机械强度。
低温回火
工件在150~250℃进行的回火。目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性,降低淬火残留应力和脆性,回火后得到回火马氏体,指淬火马氏体低温回火时得到的组织。力学性能:58~64HRC,高的硬度和耐磨性。
应用范围:主要应用于各类高碳钢的工具、刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。
淬火时钢制件中需要得到 100%马氏体的部位,其冷却速度(冷却速率)必须大于临界冷却速度,否则不能充分淬硬和达到要求的淬硬深度。但是冷却速度过大在奥氏体向马氏体转变过程中将产生巨大的组织应力和热应力,使工件变形并有开裂的危险。
为了解决上述矛盾,钢的合理的淬火冷却过程应如图2所示。通常要求在珠光体转变区或贝氏体转变区等奥氏体最不稳定区域要快速冷却,以防止其分解,通过马氏体转变区域要较缓慢冷却,以减小奥氏体转变马氏体时出现的应力。
常用淬火介质及其冷却速度如表所示。实际生产中可根据钢种的特性选择冷却介质,如碳钢的临界冷却速度大,应选用水、盐水等冷却能力较强的介质;合金钢的临界冷却速度小,可采用比较缓和的介质如油等。