所謂淬火是將材料自奧氏體區(qū)域的溫度非?斓乃俾蕦囟冉档鸵苑乐怪楣怏w或索氏體的形成,自奧氏體區(qū)冷卻到Ms溫度由於時間太短碳元素不會發(fā)生擴散,基本直接轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,此組織非常堅硬但也相當脆,可以回火方式令其變軟,以提高韌性,因此經(jīng)過不同溫度回后,可以獲得不同硬度、強度及韌性的組合。而有所謂的恆溫淬火或熱溶淬火,即在鹽浴和金屬浴內(nèi)進行淬火,造成中間相或變韌鐵的組織,在鑄鐵中常進行淬火和回火處理的是球狀石墨鑄鐵,對灰鑄鐵而言,較無特殊意義,最多在要提高灰鑄鐵的磨耗強度時才會考慮進行淬火處理,事實上此結(jié)果可藉表面處理達成。對球狀石墨鑄鐵而言,經(jīng)過淬火回火的處理后,可以獲得與鑄造或正;幚硐嗤膹姸,但具有更高的屈服強度,結(jié)果獲得較大彈性,特別是的得到較高韌性,因為經(jīng)淬火、回火后,基地上含有較高碳,同時在這種情況下要比含有貝氏組織時容易進行表面硬化處理。若在空氣中冷卻,非合金性及低合金性鑄鐵之硬化能力不夠高,因此必須在某些液體中進行淬火,為了避免淬火時發(fā)生熱裂,使用的淬火液最好是油或某種懸浮液而應(yīng)避免使用水,淬火時鑄件內(nèi)部會形成溫度梯度,同時由于時間的差異,隨著馬氏體的形成所引起的體積變化率亦不相同,同時鑄件內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力隨之增加,很容易形成熱裂或者在鑄件內(nèi)形成很高的內(nèi)應(yīng)力,在這種情形下,應(yīng)將油浴的溫度提高至50~100℃之間,藉此可以避免應(yīng)力的形成,對於壁厚差較大的鑄件而言,特別要小心地將較厚的部分,首先伸向淬火液,如此可減少較薄部分所受的熱應(yīng)力,同時油液內(nèi)的油,必須加以攪拌,或令其流動,或?qū)㈣T件在淬火液內(nèi)不停的晃動。
鑄鐵的淬火溫度應(yīng)在820~920℃之間,一般工廠最常使用的溫度是在850~900℃之間。當淬火溫度太低時,會造成含碳量較低之奧氏體,經(jīng)過淬火后較軟,同時所形成馬氏體的強度亦較低,相反如果淬火溫度太高,奧氏體內(nèi)含碳量過高,淬火時發(fā)生熱裂的危險性增高,形成殘留奧氏體的機會亦變大。淬火后之鑄鐵實際上脆性甚高,同時含過高之內(nèi)應(yīng)力,為了改進其硬性及韌性必須在經(jīng)過回火處理,其處理程序與鋼相似,加熱速率應(yīng)低於100℃/小時,回火溫地應(yīng)在450~600℃之間,回火時間大約是4小時,回火時間太長或溫度過高,會是強度及硬度下降很多,但可提高彈性,在較低之溫度經(jīng)較長的時間進行回火,可造成相當均勻之回火效果,同時整個鑄件之特性分布亦甚均勻,為了防止內(nèi)應(yīng)力的再發(fā)生,尤其對於復(fù)雜的鑄件,回火后應(yīng)緩慢冷卻至200℃以下.
感應(yīng)淬火即感應(yīng)加熱就是利用電磁感應(yīng)在工件內(nèi)產(chǎn)生渦流而將工件進行加熱。感應(yīng)加熱表面淬火與普通淬火比具有如下優(yōu)點:
1.熱源在工件表層,加熱速度快,熱效率高
2.工件因不是整體加熱,變形小
3.工件加熱時間短,表面氧化脫碳量少
4.工件表面硬度高,缺口敏感性小,沖擊韌性、疲勞強度以及耐磨性等均有很大提高。有利于發(fā)揮材料地潛力,節(jié)約材料消耗,提高零件使用壽命
5.設(shè)備緊湊,使用方便,勞動條件好
6.便于機械化和自動化
7.不僅用在表面淬火還可用在穿透加熱與化學(xué)熱處理等。