表2-6淬火油的冷卻性能(JB/T6955—1993)
油品
溫度(℃)
最大冷卻速度
所在溫度(℃)
速度(℃/s)
N15機械油
40
412
163
60
413
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自來水的冷卻性能(JB/T6955—1993)
淬火介質(zhì)
溫度(℃)
狀態(tài)
最大冷卻速度
200~300℃平均冷卻速度(℃/s)
所在溫度(℃)
速度(℃/s)
自來水
20
靜止
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同樣體積的工件表面積越大,冷卻越快。粗糙表面比光滑表面冷卻要快。工件表面黏附鹽殼,極薄的氧化膜或無水硼砂等,在冷卻時具有促進蒸汽膜破裂的作用,可加快冷卻速度。在工件表面附有聚合物或塑料膜時,會延長蒸汽膜階段,使冷卻減慢。
此外,鋼材成分也會影響其冷卻速度,鋼中合金元素含量增高,會使其導熱率降低,冷卻減慢。
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循環(huán)和攪拌對介質(zhì)冷卻能力的影響
介質(zhì)的循環(huán)攪拌和工件的竄動都能破壞蒸汽膜,促使沸騰冷卻階段提前到來,因而可提高介質(zhì)的冷卻能力和工件冷卻的均勻性。相對運動速度越大,這種影響越強烈。但速度過大,將在工件截面變化處形成渦流,造成局部冷卻不均勻。實踐證明,介質(zhì)以適當?shù)乃俣妊h(huán)和攪拌對避免形成軟點、減小畸變和避免開裂均有較好的作用。
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淬火介質(zhì)的冷卻能力指介質(zhì)從淬火工件表面吸取熱量的能力。淬火介質(zhì)冷卻能力的強弱,主要決定于介質(zhì)的組成及其物理化學性能。
介質(zhì)的物理化學性能對其冷卻能力的影響
1、比熱。介質(zhì)的比熱越大,冷卻能力越強。
2、導熱系數(shù)。介質(zhì)的導熱系數(shù)越大,冷卻能力越強。
3、黏度。介質(zhì)的黏度越低,冷卻能力越強。
4、汽化熱。介質(zhì)的汽化熱越大,冷卻能力越… |
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理想淬火介質(zhì)
淬火硬度不足、畸變及開裂是常見的弊病,至今人們也未找到理想的淬火介質(zhì)。從冷卻特性角度講,希望淬火介質(zhì)在冷卻初期,冷卻速度慢一些,避免處于奧化體和過冷奧氏體狀態(tài)的工件因冷卻速度快,收縮急劇而發(fā)生彎曲畸變;在過冷奧氏體最不穩(wěn)定的區(qū)間(珠光體轉變曲線'鼻子'處,600~400℃),希望快冷,避免發(fā)生珠光體類轉變;又希望進人馬氏體… |
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學術界認為,這兩種探頭存在各自不同的缺點。如:由于材質(zhì)差異較大,銀探頭的測試結果與工業(yè)用鋼的實際情況有明顯不同,很難直接判斷對鋼材的淬火效果:Inconel600探頭雖然與工業(yè)用鋼比較接近,但其熱導率較低,同樣不能真實反映工業(yè)用鋼的淬火效果。
現(xiàn)在的問題是,能否找到一種方法,通過對萍火介質(zhì)冷卻性能的測定,就可以定性甚至定量地判斷其對工業(yè)… |
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淬火烈度值(H值)的方法是由格羅斯曼等人于1939年提出來的,至今在淬火冷卻技術和端淬技術領域仍被廣泛采用。其方法是:將選定的探頭在18℃靜止水中冷卻的平均換熱系數(shù)視為1,再根據(jù)相同探頭在淬火介質(zhì)中冷卻時的冷卻曲線計算出相對的平均換熱系數(shù)曲線。公式為
h平均=(v/F)·[ρCρ/(tc-tQ)]&midd… |
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不同廠家生產(chǎn)的冷卻性能測定儀依據(jù)的標準不同,因而測試項目也不同。如瑞士產(chǎn)IVF(包括國產(chǎn)仿制的同類型)冷速儀依據(jù)ISO9950標準,測試項目有:最大冷速(Vmax);最大冷速溫度(Tvmax);300℃冷速(V300);850—600℃時間(t600);850—400℃時間(t400);850—200℃… |
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淬火介質(zhì)冷卻性能的評定,先后出現(xiàn)過熱絲法、5秒鐘法、端淬法、熱膨脹法、磁性法、格羅斯曼(Grossman)法(H值法)、冷卻曲線法等,而目前應用最廣泛的則是冷卻曲線法。盡管冷卻曲線法也存在一定的局限性,但相對比較直觀,與實際淬火之間的關聯(lián)性也較強,能夠完整描述探頭在淬火時的冷卻過程,且操作簡便,精度高。
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