基本介紹
- 中文名：等溫淬火
- 外文名：isothermal quenching
- 類型：加工工藝
- 工藝步驟：奧氏體化處理等
- 工藝目的：增強鋼材的強度、硬度、韌性
- 本質：分級淬火的進一步發展
簡介,基本性質,工藝目的,工藝步驟,主要套用,等溫淬火組織,
簡介
等溫淬火是將奧氏體化後的工件淬人Ms點以上某溫度的鹽浴中等溫保持足夠長時間，使之轉變為下貝氏體組織，爾後於空氣中冷卻，這種淬火方法稱為等溫淬火，如圖下圖曲線e所示。
淬火曲線圖由於等溫溫度比分級淬火高，減小了工件與淬火介質的溫差，從而減小了淬火熱應力，又因貝氏體的比體積比馬氏體小，而且工件內外溫度較為一致，故淬火組織應力也較小。因此，等溫淬火可以顯著減小工件變形和開裂傾向，適宜處理形狀複雜、尺寸要求精密的工具和重要的機器零件，如模具、刀具、齒輪等。
同分級淬火一樣，等溫淬火也只能適用於尺寸較小的工件。等溫溫度和時間應視工件組織和性能要求，由該鋼的TTT圖確定。等溫溫度越低，獲得淬火硬度越高。一般認為採用肘。+30℃等溫可獲得良好的強度和韌性。等溫時間可根據工件心部冷卻到等溫溫度所需要的時間再加上TTTT圖上該溫度下完成組織轉變所需要的時間來確定。除了上述幾種典型的淬火方法外，近年來還發展了許多提高鋼的強韌性的新的淬火工藝，如高溫淬火，循環快速加熱淬火，高碳鋼低溫、快速、短時加熱淬火和亞共析鋼的亞溫淬火。
基本性質
把鋼件加熱使其奧氏體化並均勻化後，使之快冷到貝氏體轉變溫度區間（260～400℃），放入溫度稍高於Ms點的硝鹽浴或鹼浴中，等溫保持一定時間（一般在浴槽中保溫時間為30~60min），使奧氏體轉變為貝氏體，然後取出置於空氣中冷卻的淬火工藝。
工藝目的
①獲得下貝氏體以增強鋼材的強度、硬度、韌性、耐磨性和塑性。
②等溫淬火變形量少，硬度較高併兼有良好的韌性。
③等溫淬火後一般情況下無需再進行回火。
工藝步驟
第一步：奧氏體化處理；
第二步：奧氏體化後冷卻處理；
第三步：貝氏體等溫處理；
主要套用
①一般用於中碳以上的鋼，低碳鋼一般不採用等溫淬火；
②適用於尺寸較小的工件；
⑥用於支腿齒輪。
等溫淬火組織
馬氏體 貝氏體復相（BT/M）熱處理是提高材料強韌性的重要途徑。鋼的中溫轉變曲線以270℃為界分為上下兩部分，在330℃和240℃分別出現兩個鼻尖，在270℃以上等溫，形成上貝氏體；在270℃以下等溫，形成下貝氏體。
試驗指出：在胞點以上於270℃等溫28min形成體積分數為20%左右的下貝氏體時，強韌性較好。在240℃等溫時，沿晶界形成下貝氏體針，強韌性下降。Ms點以下在180℃等溫60min，強韌性最好。此時，先形成少量馬氏體，促發下貝氏體的形成。下圖是65Nb鋼經1150℃加熱奧氏體化後，於270℃等溫280min後的下貝氏體一馬氏體複合組織。
65Nb鋼中的下貝氏體一馬氏體複合組織圖中黑色長針是下貝氏體．分布極不均勻，圖中間有一條碳化物偏析帶，帶中碳化物呈點狀分布，帶的中心有一條共晶碳化物的鏈。原材料中碳化物呈點狀，易溶於奧氏體，因此帶內基體合金元素含量較高（與GCr15鋼不同，GCr15鋼中碳化物偏析帶內的粒狀碳化物顆粒較粗。不易溶於奧氏體中，因此帶內基體合金元素含量較低），下貝氏體孕育期較長。所以偏析帶內下貝氏體數量較少。灰色基體是馬氏體+殘留奧氏體+碳化物。
