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鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過(guò)共析鋼）以上溫度，保溫一段時(shí)間,，使之全部或部分奧氏體化,，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫）進(jìn)行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變的熱處理工藝,。通常也將鋁合金,、銅合金、鈦合金,、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過(guò)程的熱處理工藝稱為淬火,。 淬火的目的是使過(guò)冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或貝氏體組織,，然后配合以不同溫度的回火,，以大幅提高鋼的剛性、硬度,、耐磨性,、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求,。也可以通過(guò)淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性,、耐蝕性等特殊的物理、化學(xué)性能,。 將金屬工件加熱到某一適當(dāng)溫度并保持一段時(shí)間,，隨即浸入淬冷介質(zhì)中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質(zhì)有鹽水,、水,、礦物油、空氣等,。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性,，因而廣泛用于各種工,、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齒輪,、軋輥,、滲碳零件等）。通過(guò)淬火與不同溫度的回火配合,，可以大幅度提高金屬的強(qiáng)度,、韌性下降及疲勞強(qiáng)度，并可獲得這些性能之間的配合（綜合機(jī)械性能）以滿足不同的使用要求,。另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學(xué)性能,，如淬火使永磁鋼增強(qiáng)其鐵磁性、不銹鋼提高其耐蝕性等,。淬火工藝主要用于鋼件,。常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時(shí)，原有在室溫下的組織將全部或大部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體,。隨后將鋼浸入水或油中快速冷卻,，奧氏體即轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。與鋼中其他組織相比,，馬氏體硬度最高,。淬火時(shí)的快速冷卻會(huì)使工件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)其大到一定程度時(shí)工件便會(huì)發(fā)生扭曲變形甚至開裂,。為此必須選擇合適的冷卻方法,。根據(jù)冷卻方法，淬火工藝分為單液淬火,、雙介質(zhì)淬火,、馬氏體分級(jí)淬火和貝氏體等溫淬火4類。 淬火保溫 淬火保溫時(shí)間 由設(shè)備加熱方式,、零件尺寸,、鋼的成分、裝爐量和設(shè)備功率等多種因素確定,。對(duì)整體淬火而言,，保溫的目的是使工件內(nèi)部溫度均勻趨于一致。對(duì)各類淬火,，其保溫時(shí)間最終取決于在要求淬火的區(qū)域獲得良好的淬火加熱組織,。加熱與保溫是影響淬火質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，奧氏體化獲得的組織狀態(tài)直接影響淬火后的性能,。一般鋼件奧氏體晶?？刂圃?/span>5～8級(jí)。 淬火冷卻 要使鋼中高溫相——奧氏體在冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變成低溫亞穩(wěn)相——馬氏體,，冷卻速度必須大于鋼的臨界冷卻速度,。工件在冷卻過(guò)程中,，表面與心部的冷卻速度有-定差異，如果這種差異足夠大,，則可能造成大于臨界冷卻速度部分轉(zhuǎn)變成馬氏體,，而小于臨界冷卻速度的心部不能轉(zhuǎn)變成馬氏體的情況。為保證整個(gè)截面上都轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體需要選用冷卻能力足夠強(qiáng)的淬火介質(zhì),，以保證工件心部有足夠高的冷卻速度,。但是冷卻速度大，工件內(nèi)部由于熱脹冷縮不均勻造成內(nèi)應(yīng)力,，可能使工件變形或開裂,。因而要考慮上述兩種矛盾因素，合理選擇淬火介質(zhì)和冷卻方式,。 冷卻階段不僅零件獲得合理的組織,，達(dá)到所需要的性能，而且要保持零件的尺寸和形狀精度,，是淬火工藝過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),。 單介質(zhì)淬火 工件在一種介質(zhì)中冷卻，如水淬,、油淬,。優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,，應(yīng)用廣泛,。缺點(diǎn)是在水中淬火應(yīng)力大,，工件容易變形開裂,；在油中淬火，冷卻速度小,，淬透直徑小,，大型工件不易淬透。 雙介質(zhì)淬火 工件先在較強(qiáng)冷卻能力介質(zhì)中冷卻到300℃左右,，再在一種冷卻能力較弱的介質(zhì)中冷卻,，如：先水淬后油淬，可有效減少馬氏體轉(zhuǎn)變的內(nèi)應(yīng)力,，減小工件變形開裂的傾向,，可用于形狀復(fù)雜、截面不均勻的工件淬火,。雙液淬火的缺點(diǎn)是難以掌握雙液轉(zhuǎn)換的時(shí)刻,，轉(zhuǎn)換過(guò)早容易淬不硬，轉(zhuǎn)換過(guò)遲又容易淬裂,。為了克服這一缺點(diǎn),，發(fā)展了分級(jí)淬火法,。 分級(jí)淬火 工件在低溫鹽浴或堿浴爐中淬火，鹽浴或堿浴的溫度在Ms點(diǎn)附近,，工件在這一溫度停留2min～5min,，然后取出空冷，這種冷卻方式叫分級(jí)淬火,。分級(jí)冷卻的目的,，是為了使工件內(nèi)外溫度較為均勻，同時(shí)進(jìn)行馬氏體轉(zhuǎn)變,，可以大大減小淬火應(yīng)力,，防止變形開裂。分級(jí)溫度以前都定在略高于Ms點(diǎn),，工件內(nèi)外溫度均勻以后進(jìn)入馬氏體區(qū),。改進(jìn)為在略低于Ms點(diǎn)的溫度分級(jí)。實(shí)踐表明,，在Ms點(diǎn)以下分級(jí)的效果更好,。例如，高碳鋼模具在160℃的堿浴中分級(jí)淬火,，既能淬硬,，變形又小，所以應(yīng)用很廣泛,。 等溫淬火 工件在等溫鹽浴中淬火,，鹽浴溫度在貝氏體區(qū)的下部（稍高于Ms），工件等溫停留較長(zhǎng)時(shí)間,，直到貝氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束,，取出空冷。等溫淬火用于中碳以上的鋼,，目的是為了獲得下貝氏體,，以提高強(qiáng)度、硬度,、韌性和耐磨性,。低碳鋼一般不采用等溫淬火。 表面淬火 表面淬火是將鋼件的表面層淬透到一定的深度,，而心部分仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬火的方法,。表面淬火時(shí)通過(guò)快速加熱，使剛件表面很快到淬火的溫度,，在熱量來(lái)不及穿到工件心部就立即冷卻,，實(shí)現(xiàn)局部淬火。 感應(yīng)淬火 感應(yīng)加熱就是利用電磁感應(yīng)在工件內(nèi)產(chǎn)生渦流而將工件進(jìn)行加熱,。 寒粹 以浸入冷卻能力強(qiáng)的寒冰水溶液,，作為冷卻介質(zhì)的淬火冷卻,。 局部淬火 僅對(duì)工件需要硬化的局部進(jìn)行的淬火。 氣冷淬火 專指在真空中加熱和在高速循環(huán)的負(fù)壓,、常壓或高壓的中性和惰性氣體中進(jìn)行的淬火冷卻,。 表面淬火 僅對(duì)工件表層進(jìn)行的淬火，其中包括感應(yīng)淬火,、接觸電阻加熱淬火,、火焰淬火、激光淬火,、電子束淬火等,。 風(fēng)冷淬火 以強(qiáng)迫流動(dòng)的空氣或壓縮空氣作為冷卻介質(zhì)的淬火冷卻。 鹽水淬火 以鹽類的水溶液作為冷卻介質(zhì)的淬火冷卻,。 有機(jī)溶液淬火 以有機(jī)高分子聚合物的水溶液作為冷卻介質(zhì)的淬火冷卻,。 噴液淬火 用噴射液流作為冷卻介質(zhì)的淬火冷卻。 噴霧冷卻 工件在水和空氣混合噴射的霧中進(jìn)行的淬火冷卻,。 熱浴冷卻 工件在熔鹽,、熔堿、熔融金屬或高溫油等熱浴中進(jìn)行的淬火冷卻,，如鹽浴淬火,、鉛浴淬火、堿浴淬火等,。 雙液淬火 工件加熱奧氏體化后先浸入冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì),，在組織即將發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)立即轉(zhuǎn)入冷卻能力弱的介質(zhì)中冷卻。 加壓淬火 工件加熱奧氏體化后再特定夾具夾持下進(jìn)行的淬火冷卻,，其目的在于減少淬火冷卻畸變,。 透淬 工件從表面至心部全部硬化的淬火。 等溫淬火 工件加熱奧氏體化后快冷卻到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間等溫保持,，使奧氏體變成貝氏體的淬火,。 分級(jí)淬火 工件加熱奧氏體化后浸入溫度稍高或稍低于M1點(diǎn)的堿浴或鹽浴中保持適當(dāng)時(shí)間、在工件整體達(dá)到介質(zhì)溫度后取出空冷以獲得馬氏體的淬火,。 亞溫淬火 亞共析鋼制工件在Ac1-Ac3溫度區(qū)間奧氏體化后淬火冷卻，獲得馬氏體及鐵素體組織的淬火,。 直接淬火 工件滲入碳后直接淬火冷卻的工藝,。 兩次淬火 工件滲碳冷卻后，先高于Ac3的溫度奧氏體化并淬冷以細(xì)化心部組織,，隨即在略髙于Ac3的溫度奧氏體化以細(xì)化滲層組織的淬火,。 自冷淬火 工件局部或表層快速加熱奧氏體化后，加熱區(qū)的熱量自行向未加熱區(qū)傳到,，從而使奧氏體化區(qū)迅速冷卻的淬火,。
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