雙液淬火法是將淬火工件自淬火溫度中取出，先在快速冷卻劑中冷卻，使其奧氏體急速過冷至接近於馬氏體轉變區域，然後再在緩慢的冷卻劑中冷卻，一般是先水後油。
基本介紹
- 中文名：雙液淬火法
- 外文名：Double quenching
- 優點：在奧氏體不穩定區域快冷等
- 一般方法：先水後油
- 類型：工藝
簡介,原理,具體工藝,優點,要求,目的,
簡介
雙液淬火法是將模具的鍛熱淬火與最終熱處理淬火回火相結合的處理工藝，它是在模具毛坯停鍛後用高溫淬火及高溫回火取代原來的球化退火（預備熱處理）。經此複合處理後，鋼中碳化物細小而分布均勻，基本上消除了常規工藝難以消除的帶狀碳化物。最終熱處理時可根據模具使用要求而採取常規淬火工藝或高溫淬火。3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V鋼等皆可採用這種複合強韌化處理，對於克服模具早期斷裂失效，改善耐熱疲勞性等有明顯的幫助，同時縮短了生產周期，節約了能源。
原理
又稱為雙重淬火法，採用兩種淬火介質，適於處理淬透性較小、尺寸較大的工件。加熱奧氏體化的鋼件先在冷卻能力強的介質中冷至馬氏體轉變溫度以上，以便抑制過冷奧氏體分解，然後轉入冷卻緩慢的介質中，以便在馬氏體轉變時，減少內應力，防止變形開裂。從而克服單液淬火的西個缺點：水淬時，過冷奧氏體的弓氏休相変區處於水的沸騰期，冷卻速度變快，容易開裂；油淬時，在過冷奧氏體分解溫區的冷卻速度又太慢，往往淬不硬。採用水淬油冷雙液淬火，可獲得接近理想冷卻情況的效果。
具體工藝
將加工好的模具經鹽浴爐高溫加熱，使過剩碳化物充分溶解，快冷後再經高溫回火或將剛停鍛的模具毛坯立即返回鍛造爐升溫，使碳化物充分溶解，然後快冷，再經高溫回火獲得合適的硬度。經過上述預處理後的模具獲得了細小均勻分布的碳化物及較細的晶粒，經雙重處理的凸模與常規處理比較，模具壽命提高2~8倍。對於經受強烈水冷以熱裂為主要失效形式的模具，採用雙重處理工藝更為有效。
優點
雙液淬火法的優點是在奧氏體不穩定區域快冷，而在馬氏體轉變區域內進行慢冷。因而組織應力與熱應力都比較小，故這種淬火法可適用於淬透性不大的高碳鋼形狀複雜的工具淬火。但使用這種淬火法也有它的缺點。首先是很難確定在第一種淬火劑中的停留時間。如果停留時間過長，產生內應力過大，失去雙液淬火的意義；如果停留時間太短，就有可能在第二種冷卻劑中發生向珠光體類組織的轉變，因而達不到要求。有時表面雖然達到了馬氏體，但中心部分溫度仍高。餘熱過多，這樣，當工件由第一種冷卻劑中移入第二種冷卻劑中的一瞬間，就有可能發生由內向外的加熱，造成不適當的表面回火。其次是零件自第一種冷卻液中取出放入第二種冷卻液中的一瞬間，工件各部分溫度是不均勻的，這又會造成淬火缺陷的產生。因此，採用這種方法淬火時，要求淬火工人具有足夠的經驗和熟練的技巧，否則很難達到預期的目的。
要求
進行雙液淬火時，通常先將零件在水中冷卻到300℃，然後再將零件投入油中或空氣中冷卻。碳素工具鋼在水中的冷卻時間一般為3毫米有效厚度或直徑約一秒鐘，形狀複雜的工件可以減少到每4-5毫米有效厚度或直徑一秒鐘。採用雙液淬火時，淬硬層深度較單液淬火要淺一些。
對於截面大的而形狀又比較簡單的合金鋼工件，為了增加淬硬層深度，也可採用水-油雙液淬火法。合金鋼工件在水中的停留時間，應以工件中心層在水中冷卻到300-350℃附近為標準，約為每毫米有效厚度1.5-3秒鐘，截面大的取上限，小的區下限。如果因工件尺寸太大，在水中所需要的停留時間太長，可將在水中的停留總共所需要的時間分成兩段。即先在水中冷卻一定時間，取出在空氣中冷卻一下，再繼續在水中冷卻。這樣可以減少表面層和中心層的溫度差，以避免工件的開裂。但必須注意，在空氣冷卻過程中，不能使中心的熱量外散，而造成不恰當的表面回火，影響工件的淬火質量。
目的
雙液淬火法的目的就是要獲得一種沒有明顯帶狀，又呈細小均勻分布的碳化物組織，而又使鋼的晶粒不過於粗大。該工藝的關鍵是要使鋼的初始碳化物在淬火加熱時儘量溶解，即高溫固溶，同時，又要保證晶粒不要過於粗大，硬度不能過高，要保證模具能進行加工。
