將鋼製零件加熱奧氏體化後，淬入熱浴（硝鹽浴，金屬浴或浮動粒子爐）中，保持足夠時間，使全部或部分過冷奧氏體轉變為下貝氏體組織，隨後空冷到室溫的熱處理工藝稱為貝氏體等溫淬火。等溫淬火時等溫保持溫度稱為等溫溫度，在等溫溫度下恆溫的保持時間稱為等溫時間。
淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性，另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能。
基本介紹
- 中文名：貝氏體等溫淬火
- 外文名：Bainite isothermal quenching
- 本質：過冷奧氏體轉變為下貝氏體組織
- 作用：提高金屬工件的硬度及耐磨性
簡介,試驗條件,套用,
簡介
將工件從淬火溫度以大於臨界淬火速度冷至Ms點以上某一溫度保溫，使過冷奧氏體全部轉變為下貝氏體，再空冷至室溫的淬火工藝。一般用硝鹽浴爐進行等溫淬火，其溫度、時間依材料Ms點及恆溫轉變曲線而定。通常為200～350℃，10～60min。淬透性差的碳鋼、低合金鋼限用於小零件；淬透性好的高合金鋼不受零件截面尺寸限制。
採用此工藝可減小變形，降低淬火應力。與常規淬火、回火相比，在達到規定硬度時，有較高的塑性和衝擊韌性，變形小，節省工時和能源，降低成本。對有一類回火脆性的30CrMnSiA、40CrNiMo等鋼件，只適用於直徑12mm以下、扁平厚度或空心圓柱體壁厚不超過6mm、單面冷卻壁厚不超過3mm的零件。
試驗條件
等溫淬火時的加熱溫度，對合金鋼來說與一般淬火相同，但對淬透性較低的鋼種（如碳鋼及某些合金鋼），為了增大過冷奧氏體的穩定性，以避免冷卻過程中珠光體的形成，使等溫淬火易於進行，常將淬火加熱溫度適當提高。
等溫淬火時的等溫溫度，由試驗決定，常用鋼材的等溫淬火溫度範圍如下表所示：
常用鋼材的等溫淬火溫度範圍等溫時間的選擇決定於鋼材的成分，工件的尺寸和形狀等因素。對於結構鋼製造的機器零件，等溫時間應保證儘可能多的過冷奧氏體轉變為下貝氏體， 以獲得良好的力學性能組合，其具體的等溫時間則由試驗測定。
貝氏體組織並不能顯著提高切削性能，等溫淬火的目的僅是為了減小被處理刀具的變形和開裂的傾向性，所以等溫時間的長短應根據工藝對這方面的要求來確定。如部分的貝氏體轉變已可滿足工藝要求，則可進行較短時間的等溫保持，對於高速鋼刀具一般為0.5小時；如需全部貝氏體組織時，則應進行較長時間的等溫保持，對於高速鋼刀具一般為3小時，以使下貝氏體轉變充分進行。
工件在熱浴中由奧氏體化溫度冷至等溫溫度的冷卻過程中，不應有珠光體產生。因此，等溫淬火工件的尺寸，常受所用鋼材淬透性的制約。
套用
零件經等溫淬火後可獲得高強度與高塑性的良好配合，而且內應力極小，有利於減小 萌變形和防止開裂，故常套用於合金結構鋼及工具鋼製造的下列工件：
1、彈簧、冷沖模、軸承、精密齒輪等小型零件；
2、形狀複雜，淬火過程變形開裂傾向較大，而尺寸精度又要求較高的工件，如各種成型刀具等；
3、球墨鑄鐵（如稀土鎂鉬球墨鑄鐵）製造的零件，經等溫淬火後具有良好的力學性能組合，可用以代替一些合金結構鋼；
4、35CrNiMo、40CrMnTi，30CrMnTi等鋼製造的汽輪機、水壓機和發電機主軸及其它重型機件，用等溫淬火可避免開裂；
5、變形鋁合金可用等溫淬火（150~200℃）代替固溶處理和時效的二重處理方法，以減小變形並可獲得同等強度下較高的塑性。
