油淬火和水淬火的区别:水淬冷却快,应力大,变形、开裂的倾向也大,一般用于淬透性差的碳钢。油淬冷却效果温和,一般用于淬透性较好的合金钢,水淬是用水作为淬火剂进行淬水,油淬是用油作为淬火剂。
油淬火和水淬火的区别
水淬火和油淬火的区别:冷却效果不同、淬透性不同。
水淬火的冷却比较快,而油淬火冷却较为温和;水淬火的淬透性较差,而油淬火的淬透性比较差。水淬是以水作为淬火剂所进行的淬火,称之为水淬,其优点是在高温区冷却比较快,而缺点是在低温区冷却较快,容易造成较大的组织应力。水淬是把高温物体放进水中后,再烧红热,再次放入水中,如此反复,这样可提高刚性。
火淬火指的是火焰淬火,是将一种用乙炔—氧火焰或者是煤气—氧火焰将工件的表面进行快速加热,随后喷液冷却的一种表面淬火方法,一般常用的是乙炔—氧火焰表面淬火。随着技术的发展,人们制造以及设计出的是用以淬硬曲轴、齿轮等零件曲面的专用淬火机床,从而扩大了火焰淬火的使用范围。
油淬火的危害
油类淬火介质在对流冷却阶段具有缓慢的冷速,所以它仍然是合金钢特别是高合金钢的主要淬火剂。但淬火油闪点低,在与热的工件接触时,有着火的危险,若是大件淬火,危险性还会进一步加大因淬火油使用不当而引发的火灾事故,在仍时有发生,不仅造成了巨大的经济损失也对环境和安全生产构成了巨大的威胁。出现火灾惨剧,不只是操作上的原因,与淬火系统设计也有关系。
油冷淬火出现火灾的潜在原因大致可以分为淬火油本身(老化)、外来污染(含有水分或低闪点成分的其他组分)、系统设计(冷却、搅拌等)以及使用(故摩、油面低等)等几个方面的原因。
注:
1钢丝经油淬火一回火处理后交货。回火处理后交货。
2直径大于6OOmm的钢丝应进行弯曲试验,不得产生裂纹或破断。产生裂纹或破断。
3直径小于或即是6OOmm的钢丝经缠绕试验不得产生裂纹或破断。缠绕试验不得产生裂纹或破断。(4)用途适用于普通机械弹簧使用。机械弹簧使用。
水淬设备
用具有一定压力的水流来喷射从旋风炉底渣栏壶口流出的熔渣,使其骤冷而凝固,并碎裂成细小粒子的过程叫水淬(或称粒化)。水淬的目的除了便于捞出这些凝固渣外,更主要的乃是可提高磷肥的枸溶率。
水淬所用的主要设备包括水淬水泵、喷嘴、水淬槽等。下图为水淬设备的构造图。
1、水淬水泵
最常用的水淬水泵是单级离心泵,
它的构造和工作原理与离心式风机相似,也是利用叶轮的转动将水丛叶轮的中心抛向周缘,使之增压并以较高的速度从泵壳的出口处流出。这时,叶轮吸水口处便形成了既没有水又没有空气的真空低压区。而在水池的水面上,由于大气压力的作用,水就通过进水管进入泵体补充。叶轮不停地转动,水就不断地被吸入,升压和排出。
对于同一台离心泵来说,若增大水流量,就会使水压下降;反之,若要提高水压,就会减少水流量。对于磷肥熔融体,为了能保证其水淬质量,提高磷肥的枸溶率,要求海水淬一吨磷肥熔渣,需要压力为3~5公斤/厘米2的水约20吨。因此每台生产熔融磷肥的旋风炉,应根据其产肥量来选取水泵的台数和型号(包括备用水泵)。
2、水淬喷嘴
水淬喷嘴用钢板或钢管制成,其出口呈扁长形,以利用管道截面积突然减小,提高水速和水压、增强水淬效果。水淬喷嘴装在输水管道的最末端,并正对渣柱(熔渣流股)的方向。有的旋风炉除了在水淬槽中装设主喷嘴外,还在主喷嘴的两侧槽壁上各装有一排(若干个)副喷嘴,更改善了水淬过程,同时也消除熔渣粘附和堆积在水淬槽上的现象,
实践证明:在水淬水泵固定的情况下,正确设计和安装喷嘴,对提高磷肥拘溶率有很大作用。喷嘴的截面积大小,既要保证有足够的水压,又要保证有合适的水量。喷嘴的安装角度要适当。要使水淬水在渣柱刚要落入水淬槽底前与它相遇,太早接触会使熔渣四溅,造成渣井壁挂渣,太迟接触会使渣粒在水淬槽中堆结起来,达不到水淬目的。
3、水淬槽
水淬槽的作用是布置喷嘴、收集被水淬过的磷肥渣(即熔融磷肥半成品)。同时对渣井起封闭作用,避免外界的冷空气漏入旋风筒。一般用钢板制成,内衬瓷砖或辉绿岩等材料。为了加强对磷肥溶渣的冷却,最好要使水淬槽底部储存一些水量。
钢的
淬透性
是钢材能够被淬透的能力,又称可淬性。是以淬火后
马氏体
深度为淬透层深度。影响淬透性的因素是
临界冷却速度
。
凡是影响临界冷却速度的因素,都将影响钢的淬透性。过冷
稳定性元素含量越多,奥氏体实际
晶粒度
越粗大、成份越均匀,原始组织中
碳化物
越细小、分布越均匀,则过冷奥氏体的稳定性越大,有利于降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性。
淬透性与
淬硬
性不是一个内容,其区别在于:
淬硬性
又称可硬性,是钢淬火后所能达到的最高硬度。主要影响因素是钢的含碳量
硬度与淬硬性相关。
淬透性 淬透性(hardenability)
表示钢在一定条件下淬火时获得淬透层深度的能力,主要受奥氏体中的碳含量和
合金元素
的影响。
淬透性:指在规定条件下,决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力,它表示钢接受淬火的能力。钢材淬透性好与差,常用淬硬层深度来表示。淬硬层深度越大,则钢的淬透性越好。钢的淬透性是钢材本身所固有的属性,它只取决于其本身的内部因素,而与外部因素无关。钢的淬透性主要取决于它的化学成分,特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度,加热温度和保温时间等因素有关。淬透性好的钢材,可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的
淬火剂
,以减少变形和开裂。
淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小,而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性,影响奥氏体的稳定性主要是:
1化学成分的影响
碳的影响是主要的,当C%小于12%时,随着奥氏体中碳浓度的提高,显著降低临界冷却速度,
C曲线
右移,钢的淬透性增大;当C%大于时,钢的冷却速度反而升高,C曲线左移,淬透性下降。其次是合金元素的影响,除钴外,绝大多数合金元素溶入奥氏体后,均使C曲线右移,降低临界冷却速度,从而提高钢的淬透性。
2
奥氏体晶粒
大小的影响
奥氏体的实际晶粒度对钢的淬透性有较大的影响,粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移,降低了钢的临界冷却速度。但晶粒粗大将增大钢的变形、开裂倾向和降低韧性。
3奥氏体均匀程度的影响
在相同冷度条件下,奥氏体成分越均匀,
珠光体
的形核率就越低,转变的
孕育期
增长,C曲线右移,临界冷却速度减慢,钢的淬透性越高。
4钢的原始组织的影响
钢的原始组织的粗细和分布对奥氏体的成分将有重大影响。
5部分元素,例如Mn,Si等元素对提高淬透性能起到一定作用,但同时也会对钢材带来其他不利的影响
淬硬性 淬硬性(hardening
capacity)
指钢在淬火时能够获得的淬硬层硬度的能力,也就是获得马氏体的能力。不要和淬透性混淆,淬透性才是指获得淬硬层深度的能力。
钢的热处理是将钢在固态下,通过加热、保温和冷却的方式来改变其内部组织,从而获得所需性能的一种工
艺方法。热处理的主要种类如下:
退火:把钢加热到一定温度并在此温度下保温,然后缓慢地冷却到室温,这一热处理工艺称为退火,常用的
退火方法有完全退火、球化退火和去应力退火。
正火:将钢加热到一定温度,保温一段时间,然后在空气中冷却的热处理方法称为正火。正火与退火的目的
基本相同,但正火的冷却速度比退火冷却速度快,得到的组织较细,硬度、强度较退火高。
淬火:将钢加热到一定温度,经保温后快速在水(或油)中冷却的热处理方法称为淬火。它的目的是提高材料
的强度、硬度、耐磨性等。常用的淬火方法有:单介质淬火法、双介质淬火法、分级悴火。常川淬火剂有水、油或
盐、碱的水溶液。
回火:将淬火后的钢重新加热到某一温度,并保温一段时间,然后以一定的方式冷却至室温,这种热处理方
法称为回火。回火是淬火的继续,经淬火的钢须进行回火处理回火的目的是减少或消除工件淬火时产生的内应力
,适当调整钢的强度和硬度,稳定组织,使工件在使用过程中不发生组织转变。回火的种类有低温回火、中溢回
火和高温回火,其中“淬火十高温回火”也称“调质处理”,经调质处理的零件具有良好的综合力学性能。
表面淬火:通过快速加热使工件表面迅速达到淬火温度不等到热量传到心部就立即冷却的热处理方法。常用
的方法有火焰加热表面淬火、感应加热表面悴火等。
化学热处理:钢的化学热处理是将工件置于化学介质中加热保温,改变表面的化学成分,从而改变表层性能
的热处理工艺。常见的方法有渗碳、渗氮、液体碳氮共渗等。
无机淬火液 ,具有化学稳定性高、不变质“发臭”、使用寿命长、安全、无污染、高效节能等特点,不产生逆溶性附着工件表面造成大量淬火剂浪费(长时间不使用不维护,不变质)
能充分溶解于水,使用时,蒸发的是水分,介质带出的量很少,介质浓度在升高,添加水后,可以重复使用,而剩余介质成分不变,冷却性能不变。
使用寿命比其它已知有机聚合物的淬火介质性能更长更稳定,淬火硬度更均匀。
良好的工艺性适用范围广,其淬火液能在-2℃到70℃正常工作,见其“冷却特性”在使用温度0到75℃变化,“最大冷速”在720-770℃温度区间,其“高温冷速”快,“低温冷速”趋近淬火油, 特殊的冷却机理及理想的冷却特性使其广泛应用于汽车、机床、冶金、机械、轴承、造船等行业。适用各类炉型加热的钢种有碳素结构钢、碳素工具钢、合金结构钢、低合金、渗碳钢、弹簧钢、轴承钢的整体浸淬、感应加热的整体浸淬和喷液淬火。
由于提高了淬透性和降低了淬火时间,提高生产效率20%--30%,节能10%。
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