浅谈钢件渗碳后的淬火

符合要求 ， 但变形大 ，尺寸不合格 。用 高温冷却 速度 约
ｌ０Ｃ ｓ Ｏ ￣／ 的热 油，各项指标 都符合要求 （ 括尺寸 和硬 包 度的 Ｃ ｋ值） ｐ 。当热油 的高 温冷却速度 下降至约 ８ ￣／ ５Ｃ ｓ 时 ， 变浅 ，不符合要 求 。当冷却 速度 恢复 至约 ９ ５一 ｌ０Ｃ／ 后 ，各项 指标 又都 符合要求 。查 一些标准油 的 Ｏ￣ ｓ 特性资 料 ，未发 现 高 温 冷 却 速 度 为 １０Ｃ／ ０ ￣ ｓ的热 油 。 而我们 的 生 产实 际却 需 要 这 种 非 标 准 油 。有 资料 显 示 ：油 的低 温冷却 速度变慢也会 导致 变浅 。由于 目 前一般用 户都缺乏 冷却速度 检测 手段 和检 测技 术 ，因 此笔者 建 议 ：淬火 油 供 应 商 应 以满 足 客户 需 求 为 己 任 ，花大力气 帮助用 户选择 与生产 能够 满 足质量 要求
在热 处 理 行 业 中 ，长期 存 在 “ 热 轻 冷 ” 的 倾 向 ， 重 这在一 定程 度上也 约束 了淬火 冷却技 术 的发展 。 下面在这里仅谈几点粗 浅的看法 ，以供同行参考 。
２ ．淬 火 介 质 的 搅 拌 要 与 工 件 相 适应
淬 火介 质 （ 和 水 等 ） 的搅 拌 ，是 为 了增 大 冷 油 却 速度 ，同时 使 冷 却 更 均 匀 。一 般 搅 拌 越 剧 烈 ，冷 却速度 越 快 ，但 搅拌 的程 度 应 根 据 工 件 的 大 小 、形 状和材 料而 有 所 区别 。大 工 件 搅 拌 可 以 剧 烈 一 点 ； 无 法 固定 的小 工 件 ，特 别 是 薄 片 件 则 不 宜 太 剧 烈 。 有 一个 冲 压 零 件 ，材 料 为 Ｓ Ｃ Ｐ Ｃ，外 形 尺 寸 大 致 为 ７ｒ ０ ｍ×２ ｍ Ｏｎ ａ ０ ｍ Ｘ ｌｒｍ。要 求 渗 碳 淬 火 处 理 ，硬 度 ＞ ３ ＨＶ；在井式 炉 中渗碳 ，悬挂装 料 ；冷 却用 盐 水 ￣７ ５ 槽 。 当搅 拌 剧 烈 ，形 成 明 显 的 水 流 时 ，工 件 淬 火后
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近几 十年 ，国 际 国 内对 渗 碳 后 的淬 火 进 行 了广 泛研究 ，研 发 出 了许 多 有 适 用 价 值 的新 的淬 火 技 术 和淬 火设 备 ，特 别是 开 发 出了 许 多性 能 优 良 的淬 火 介质 。但坦 白地说 ，淬 火技 术 远 没有 渗碳 技 术 成熟 。
其原 因主要 是淬火 过程 比渗碳 过 程更 为 复 杂 。此 外 ，
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度主要 与 淬火 温 度 有关 。高 淬 透性 零 件 渗 碳 淬 火 后 要想 获得很 低 的心 部 硬 度 ，降低 淬 火 温 度 是 主 要 的 有效 方 法 。 如 某 薄 片 零 件 （ ＜３ ６ ｍｍ） ，材 料 为 ２ Ｃ Ｍｎ ｉ ０ ｒ Ｔ ，渗碳深度 ０ ５ ｍ，要求心部 硬度 ＜ ０ Ｈ ．ｍ ４ ０ Ｖ，
０２ｒｍ。零件的平 面度 、孑 距 、开度等 尺寸要求严 格 ， ．５ ａ Ｌ
常出现 一 面硬 、一 面 软 的 现 象 。这 是 工 件 在水 流 冲
击 下 ，形 成 一 面 迎 流 、一 面 背 流 ，而 迎 流 面冷 却 速 度 大 ，背 流 面冷 却 速 度 低 所 造 成 的 。在 采 用增 加搅
的淬火油 。
碳等 多种 高 水 平 、高可 靠 、高 环 保 和 高 度 自动 化 的
新技 术 ，可 以有 效 地控 制 渗 碳 的速 度 、渗 碳 层 深 度 和碳 浓度 分 布 。后 道 工 序 淬 火 ，有 相 变 过 程 ，有 传
热过 程 ，有 流体运 动过 程 ，还 有应 力应变 过程 。
拌来 提高 冷 却 速 度 的方 法 时 ，还 必 须 注 意槽 中介 质 流 动的均 匀 性 。合 理 配 置搅 拌 器 的数 量 与 位 置 ，适
当采用 筛 网节 流 ，都 可改善 流动 的均匀性 。
３ ．心部 硬 度 主 要取 决 于 淬火 温 度
图 １
在 相 同渗 碳 和 冷 却 介 质 条 件 下 ，工 件 的 心 部 硬
处 理
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浅谈钢件渗碳后的淬火
三 民金 属 处 理 有 限公 司 （ 东 中山 广 ５８１ ） 谢 ２４ ４ 浪
渗碳 淬火有 两 道 工 序 。前 道 渗碳 ，是 一 个 扩 散 过程 ，遵循 由菲 特 扩散 定 律 所 描 述 的扩 散 规 律 。 由 于计 算技 术 的发 展 和 计 算 机 的 引入 ，钢 件 的渗 碳 技 术在 ２ Ｏ世 纪七八 十 年代 已步人 非 常成 熟 的 阶段 ，研 究 开发 出 了可 控气 体 渗 碳 、离 子 渗 碳 、低 压 真 空 渗 在 ＩＳ Ｎ多 用 炉 巾渗 碳 淬 火。选 用 高 温 冷 却 速 度 约 ＰＥ １ｏ ｓ ０ ℃／ 的冷油淬火 ，淬火 后硬度 和有效硬 化层深度 均
而表面硬 度要求 ＞７ ０ 。 ３ ＨＶ
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垂直 入 油
挂 角入 油
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用常 规 工 艺 处 理 时 ，心 部 硬 度 常有 超 高 现 象 ， 而 改用大 幅度 降低 淬 火 温 度 的 方法 ，最 终 很 好 地 解
１ ．淬火 介质 的冷 却 速 度 对 渗 碳 有 效 硬 化 层 深
度 （ Ｄ ）影 响显著
在相 同渗碳条件下 ，淬火油 的冷却速度变 慢，可导
致有效硬化层深度 （ ）变浅 。有 一种 如 图 １ 示 的 所 冲压零件 ，材料为 Ｓ Ｃ Ｐ Ｃ，厚度 １２ ｕ ，要求 渗碳 淬火 ， Ｊｎｎ 表 面 硬 度 要 求 ５０～６０ Ｖ：有 效 硬 化 层 深 ０ １ ５ ５Ｈ ．５～