等溫淬火技術(shù)是一種等溫?zé)崽幚砉に,?dāng)此技術(shù)在鑄鐵材料上應(yīng)用時,可產(chǎn)生一種超出常規(guī)熱處理工藝的更強(qiáng)韌的結(jié)構(gòu)。常規(guī)熱處理是把部件在可控氣氛內(nèi)加熱至“紅熱”狀態(tài),然后在接近室溫的油或水內(nèi)淬火。(油或水的溫度可能甚至高達(dá)幾百華氏度。)這樣產(chǎn)生的晶狀結(jié)構(gòu)被稱為馬氏體,這是一種堅(jiān)硬和脆性的金相。部件隨后在另一個加熱爐內(nèi)進(jìn)行回火處理(177-593°C),以降低材料的“脆性”。
等溫淬火技術(shù)以相同的方式開始。部件在可控氣氛內(nèi)(防止產(chǎn)生氧化皮)加熱至紅熱狀態(tài),,但是隨后被放入232°C至399°C的熔融鹽浴中進(jìn)行淬火。淬火溫度高于馬氏體的起始溫度。因此,可以產(chǎn)生不同于馬氏體的結(jié)構(gòu)。在等溫淬火球墨鑄鐵以及等溫淬火灰鐵中,這種結(jié)構(gòu)被稱為奧鐵體結(jié)構(gòu);在鋼材當(dāng)中,又被稱為貝氏體結(jié)構(gòu)。
等溫淬火意味著均勻一致的結(jié)構(gòu)
在馬氏體淬火工藝當(dāng)中,馬氏體反應(yīng)會立即開始。這樣會導(dǎo)致部件外部可能已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)變,而內(nèi)部依然為紅熱狀態(tài)。這種“不均勻的相轉(zhuǎn)變”會導(dǎo)致部件變形并產(chǎn)生細(xì)微裂紋,從而降低部件的強(qiáng)度。
相比之下,用于產(chǎn)生奧鐵體或貝氏體的等溫淬火反應(yīng)會在許多分鐘或小時內(nèi)發(fā)生。這樣就會產(chǎn)生均勻一致的結(jié)構(gòu)成長以及更強(qiáng)(更少干擾)的顯微結(jié)構(gòu)。等溫淬火是“更佳方案”。
常用的熱處理方法是:
將鋼件加熱到Ac3(亞)或Ac1(過)以上30-50℃,經(jīng)過保溫,:在一種淬火介質(zhì)中連續(xù)冷卻至室溫(如碳鋼水冷),然后將淬火后的鋼加熱到Ac1以下某一溫度,保溫一定時間,后冷卻到室溫。
刀刃部獲得——回火馬氏體。
回火的溫度越高韌性就越好(硬度就越低),所以為了韌性就要犧牲些硬度——卡巴的硬度不高但很耐操,雖然薄得只有4MM。
比較適合刀具的熱處理方法是等溫淬火:
將加熱后的鋼件放入稍高于Ms溫度的鹽浴中保溫足夠時間,隨后空冷,一般不需回火
刀刃部獲得——下貝氏體
它有較高強(qiáng)、硬、韌、塑
實(shí)例:螺絲刀(T7鋼制造)
用淬火+低溫回火HRC55,韌性不夠,扭10°時易斷
如用等溫淬火,HRC55~58韌性好,扭90°不斷
理論上來說,馬氏體是通過鋼進(jìn)行淬火而直接形成的,含碳量越低,所需的過冷度就越大。所以當(dāng)含碳量低到一定程度后,就不能夠形成馬氏體了。馬氏體的正常顯微狀態(tài)是呈針狀的。馬氏體的特點(diǎn)是硬度高,韌性差。它也是鋼材淬火后的基本組織,通過對馬氏體進(jìn)行回火,可得到其他不同的金相組織。所以馬氏體在熱處理中是重要的一章。
貝氏體是在對鋼材進(jìn)行等溫淬火后得到的,由于貝氏體的獲得過程中避開了馬氏體的轉(zhuǎn)變點(diǎn),所以它不是通過對馬氏體的回火而得到的。貝氏體分為上下貝氏體兩種,它們是滲碳體和珠光體的混合物,顯微狀態(tài)呈羽毛狀或針狀。它的特點(diǎn)是比馬氏體的硬度較抵,但具有很好的韌性和耐磨性,運(yùn)用在非常重要的場合中
適用于鋼鐵材料的150~400℃的鹽浴等溫淬火,鹽浴分級淬火,鹽浴本身的流動性好,穩(wěn)定性好,均勻性好,無老化,適合于連續(xù)生產(chǎn)線,單槽、多槽等溫淬火和回火。
鄭州鼎盛采用ADI等溫淬火球墨鑄鐵工藝使得鋼球在強(qiáng)度達(dá)到高強(qiáng)度鋼的同時,具有高的任性和高的硬度耐磨性,將高硬度和高韌性這對矛盾的性能和諧共存于一身。在礦山行業(yè)所采用過的CADI鋼球,取得了令人驚奇的顯著效果。僅噸水泥節(jié)點(diǎn)一項(xiàng),就可以綽綽有余抵消每噸水泥所消耗的鋼球的成本,因而被譽(yù)為“免費(fèi)”使用的鋼球。