这种方法如何使钢材变硬
淬火是在热处理 (例如退火,正火或消除应力)后使金属回复到室温的快速方法,以防止冷却过程显着改变金属的微观结构。 在完全退火的相同温度下淬火会导致钢的硬化。
如何执行淬火?
专用聚合物,强制空气对流,淡水,盐水和油都可以用来进行淬火过程。
当目标是让钢材达到最大硬度时,水是一种有效的介质。 但是,使用水会导致金属开裂或变形。 如果不需要极高的硬度,则可以在淬火过程中使用其他介质,如矿物油,鲸油或棉籽油。
淬火率的影响
淬火速度较慢时,热力学更有机会改变微观结构。 有时候,这个结果是首选的,这就是为什么不同的介质用于淬火的原因。 例如,石油的淬火速度比水低得多。 在液体介质中淬火需要搅拌金属片周围的液体以减少来自表面的蒸汽。 蒸汽的口袋通过空气冷却来对抗骤冷,直到它们蒸发。
为什么要进行淬火?
通常用于钢的淬火,在奥氏体温度以上的温度下淬火会导致碳在奥氏体板条内被捕获。
这导致了硬而脆的马氏体阶段。 奥氏体指具有γ-铁基的铁合金,马氏体是硬质钢结晶结构。 淬火钢马氏体非常脆弱并且受到压力。 结果,淬火钢典型地经历回火过程。
通常情况下, 钢材随后会在油,盐,铅浴或炉中回火,同时通过风扇循环空气以恢复一些延性 (承受拉应力的能力)和通过转变为马氏体而损失的韧性 。 金属经过锻炼后,根据具体情况迅速冷却,或根本不冷却,特别是所讨论的金属是否容易受到回火脆性的影响。
除马氏体和奥氏体温度外,金属的热处理还包括铁素体,珠光体,渗碳体和贝氏体温度。 当铁被加热到高温形式的铁时发生δ铁素体转变。 根据英国焊接研究所的资料,它形成了“在转变成奥氏体之前,从液态冷却铁碳合金中的低碳浓度”。
珠光体是在铁合金缓冷过程中产生的。 贝氏体有两种形式:上贝氏体和下贝氏体。 其生产速度比马氏体形成慢,但冷却速度比铁素体和珠光体形式快。
淬火可防止钢从奥氏体分解成铁素体和渗碳体。 目标是钢材达到马氏体相。