氣淬法——一種值得重視的熱處理淬火方法

1、熱處理通常采用油或水溶性淬火液進行淬火。氣淬法，原先只應用于高淬透性鋼，但近10年來，也開始應用到中、低淬透性鋼的淬火中。采用高壓氣體或者高流速氣體淬火擴大了氣淬應用領域，同時減少了變形。為了達到工件變形最小的目的，應當采取可調(diào)整局部淬冷速率并能模擬工件形狀的一些淬火方法。氣淬和噴霧淬火可能滿足這些要求。因此，氣淬法正在引起人們的重視。淬火決定了熱處理工件的最終顯微組織和性能。一方面，要獲得理想的顯微組織(一般為馬氏體)，淬火冷卻速度必

2、須足夠的高。另一方面，為了減小變形，冷速應該盡可能慢，整個工件截面上冷速應盡量均勻。通常，一種液體介質(zhì)的冷卻速度在淬火過程中是不能調(diào)整的，它有固定的特性。尤其當變形敏感的工件淬火時，用油或水溶性介質(zhì)淬火不容易實現(xiàn)淬冷速率的控制。氣體作為淬火介質(zhì)，在通常條件下其熱傳導系數(shù)比油和水基介質(zhì)都小，但是它能夠根據(jù)工件形狀和材料的特殊要求調(diào)整淬火過程，并且可通過提高氣體流速和壓力使其熱傳導系數(shù)達到油或水基介質(zhì)的水平。通常認為氣淬會增加成本，因而限制

3、了其普及應用。但是，從總體成本核算來評價氣淬工藝，雖然氣體淬火本身的成本較高，但可以通過降低清洗費用、提高氣淬過程重現(xiàn)性，以及減少后續(xù)加工的磨削和減少淬硬層深度等優(yōu)越性來得到補償。提高氣淬時冷卻能力可以有不同的方法:增加氣淬壓力增加氣體流速選擇不同氣體類型(如氮氣、氦氣、氫氣)優(yōu)化流動狀態(tài)，增加氣流攪拌等。高壓氣淬時，氣體的類型和壓力是可以選擇的，氣流速度與爐子結(jié)構和裝爐量有關。當工件放置在爐內(nèi)高流速的位置(如氣體入口處)時，就可獲得高

4、熱傳導。如果工件正對著氣流方向，流速最大，那么傳熱就可能最大。當裝爐結(jié)構和影響參數(shù)固定時，氣淬結(jié)果可以重復。通過合理設計能提高冷卻的均勻性，目前已經(jīng)解決了諸如氣體反向流動垂直和水平通過裝爐件的問題，使得冷卻盡可能的均勻。還有一種方法，即可以繞著爐膛徑向安裝多個噴嘴，在冷卻室和爐膛內(nèi)形成渦流場，以增加氣流攪拌程度。通過提高流速和攪拌程度，而不是通過增加壓力，來增大淬火烈度，這就是噴嘴場氣淬的基礎。在可調(diào)的噴嘴場中，通過給定氣流入口對復雜工