1改進原有的淬火介質(zhì),采用新型淬火介質(zhì)
淬火介質(zhì)是實施淬火工藝過程的重要保證,對熱處理后工件的質(zhì)量影響很大。正確選擇和合理使用淬火介質(zhì),可以減小工件變形,防止開裂,保證達到所要求的組織和性能。
在熱處理生產(chǎn)中,常用的淬火介質(zhì)有水、油、鹽類等,它們各有優(yōu)缺點。例如,水是應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟和冷卻能力很強的淬火介質(zhì),但它在低溫區(qū)冷卻速度極快,易使工件變形和開裂;當水溫超過40℃以上時,其冷卻速度急劇降低,又易使工件淬不透。又如用油淬火,雖然對減小工件變形和開裂很有利,但對淬透性較差或尺寸較大的工件淬不硬,且油易老化,對周圍環(huán)境的污染大,有發(fā)生火災(zāi)的危險。為此,要對原有淬火介質(zhì)的性能進行改進,并積極開發(fā)應(yīng)用冷卻速度介于水和油之間、并可根據(jù)需要調(diào)整冷卻速度,同時又經(jīng)濟、安全、無污染的新型淬火介質(zhì)。
無機物水溶液淬火劑和有機聚合物淬火劑是新型淬火介質(zhì)的發(fā)展重點,特別是有機聚合物淬火劑的研究和應(yīng)用尤為引人注目,其優(yōu)點是無毒、無煙、無臭、無腐蝕、不燃燒、抗老化、使用安全可靠、且冷卻性能好、冷卻速度可調(diào)、適用范圍廣、工件淬硬均勻、可明顯減少淬火變形和開裂傾向。從提高工件質(zhì)量、改善勞動條件、避免火災(zāi)和節(jié)能的角度考慮,有機聚合物淬火劑有逐步取代淬火油的趨勢,是淬火介質(zhì)的主要發(fā)展方向,尤其是對于水淬開裂、變形大,油淬不硬的工件,采用有機聚合物淬火劑更是成功的選擇。目前,世界上應(yīng)用最多的是聚烷撐乙二醇(PAG類)淬火劑,它具有逆溶性,冷卻速度在鹽水和冷油之間,適用的淬火鋼種范圍廣,使用壽命長。還有聚丙烯酸鹽(ACR類)淬火劑、聚氧化吡咯烷酮(PVP類)淬火劑和聚乙基惡唑啉(PEO類)淬火劑等,也獲得一定程度的應(yīng)用。
多年來,我國在淬火介質(zhì)的研究和應(yīng)用方面,做了大量的工作,取得了一定的成績,基本上滿足了熱處理生產(chǎn)的需要,但與國外的先進水平相比差距很大,并落后于熱處理其它技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展,是熱處理行業(yè)中的一個薄弱環(huán)節(jié),今后應(yīng)當給予重視和加強。
2改進老的淬火方法,采用新的淬火方法
為了使工件實現(xiàn)理想的冷卻,獲得最佳的淬火效果,除根據(jù)工件所用的材料、技術(shù)要求、服役條件等,來合理選用淬火介質(zhì)外,還需不斷改進現(xiàn)有的淬火方法,并采用新的淬火方法。如采用高壓氣冷淬火法、強烈淬火法、流態(tài)床冷卻淬火法、水空氣混合劑冷卻法、沸騰水淬火法、熱油淬火法、深冷處理法等,均能改善淬火介質(zhì)的冷卻性能,使工件冷卻均勻,獲得很好的淬硬效果,有效地減少工件的變形和開裂。