不锈钢淬火热处理加工技术

不锈钢淬火热处理加工技术

淬火

1、定义：将钢加热到临界温度以上，保温一定时间使其奥氏体化，以大于临界冷却速度进行冷却的工艺。

2、淬火目的：

提高硬度和耐磨性：刀具、量具、磨具

提高强韧性：轴类、杆件、销、受力件

提高弹性：各类弹簧

提高耐蚀和耐热性：耐热钢和不锈钢

3、淬火分类

按加热温度：完全淬火、不完全淬火、循环加热淬火

按加热介质及热源条件：盐浴加热淬火、火焰加热淬火、感应加热淬火、高频脉冲淬火、接触电加热淬火等

按淬火部位：整体淬火、局部淬火、表面淬火等

按冷却方式：单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火、预冷淬火等

4、工艺过程：

冷却速度是钢在淬火过程中最主要的因素，它直接影响淬火产物和性能。

一方面冷却速度要大于临界冷却速度，以保证全部得到马氏体组织；另一方面冷却应尽量缓慢，以减少内应力，避免工件变形和开裂。

为了解决上述矛盾，可以采用不同的冷却介质和冷却方法，使淬火工件在奥氏体最不稳定的温度范围内(650℃～550℃)快冷，超过临界冷却速度，以防珠光体类型转变发生；而在马氏体转变区域范围内(300℃～100℃)，则冷却减慢，以减少淬火工件产生的应力。

5、不同淬火温度下的内部组织

在完全淬火时，钢的淬火组织主要是由马氏体组成

在不完全淬火时亚共析钢得到马氏体和铁素体组成的组织

当奥氏体中含碳质量分数大于0.5%时，淬火组织为马氏体和残余奥氏体。

过共析钢得到马氏体和渗碳体的组织。

亚共析钢用不完全淬火是不正常的，因为这样不能达到最高硬度。而过共析钢采用不完全淬火则是正常的，这样可使钢获得最高的硬度和耐磨性。

在适宜的加热温度下，淬火后得到的马氏体呈细小的针状；若加热温度过高，其形成粗针状马氏体，使材料变脆甚至可能在钢中出现裂纹。

6、一般淬火件的工艺路线：

下料—锻造—正火（退火）—粗加工—调质—半精加工—表面淬火—精加工

表面淬火

1、定义：是成本最低的表面硬化处理方法，工艺简单而灵活，适合局部处理，特别适合于提高耐磨性的场合。由于只加热表面层，心部强度保持着淬火前的状态。

2、目的：提高材料的硬度、强度和耐磨性，而心部保持良好的塑性和韧性。表面淬火后零件表面将产生很大的残余压应力，因而使材料的疲劳强度大大提高。但需要注意的是，表面淬火区域的起始点和终结点处于残余拉应力状态下，此处的疲劳强度因此大大降低。设计时要考虑残余拉应力不可留在齿根处、轴的过渡圆角处等零件应力集中部位， 以免工作应力与残余拉应力叠加造成零件裂纹或断裂。

3、工艺过程：表面淬火一般工艺是高频感应加热、中频感应加热或火焰加热， 喷水冷却， 然后进行低温回火。4、应用：淬硬深度一般是：高频淬火1～2mm；中频淬火2～6mm。一般用于中碳以上结构钢和合金钢主轴、齿轮等零件。当工件淬火后，表面硬度高，除磨削外，一般不能进行其它切削加工。因此工序应尽量靠后，一般安排在半精加工之后，磨削加工之前。