热处理一般采用油或水溶性淬火液进行淬火。气淬法,原先只使用于高淬透性钢,但近10年来,也开始使用到中、低淬透性钢的淬火中。采用高压气体或许高流速气体淬火扩大了气淬使用领域,一起削减了变形。为了到达工件变形最小的目的,应当采纳可调整部分淬冷速率并能模仿工件形状的一些淬火办法。气淬和喷雾淬火可能满足这些要求。因而,气淬法正在引起人们的注重。
淬火决议了热处理工件的最终显微安排和性能。一方面,要取得理想的显微安排(一般为马氏体) ,淬火冷却速度必须足够的高。另一方面,为了减小变形,冷速应该尽可能慢,整个工件截面上冷速应尽量均匀。一般,一种液体介质的冷却速度在淬火进程中是不能调整的,它有固定的特性。尤其当变形灵敏的工件淬火时,用油或水溶性介质淬火不容易实现淬冷速率的操控。
气体作为淬火介质,在一般条件下其热传导系数比油和水基介质都小,可是它能够根据工件形状和资料的特殊要求调整淬火进程,而且可经过进步气体流速和压力使其热传导系数到达油或水基介质的水平。一般以为气淬会添加本钱,因而限制了其遍及使用。可是,从总体本钱核算来评价气淬工艺,尽管气体淬火自身的本钱较高,但能够经过降低清洗费用、进步气淬进程重现性,以及削减后续加工的磨削和削减淬硬层深度等优越性来得到补偿。
进步气淬时冷却才能能够有不同的办法: 添加气淬压力; 添加气体流速; 挑选不同气体类型(如氮气、氦气、氢气);优化活动状况,添加气流拌和等。高压气淬时,气体的类型和压力是能够挑选的,气流速度与炉子结构和装炉量有关。当工件放置在炉内高流速的位置(如气体进口处) 时,就可取得高热传导。假如工件正对着气流方向,流速大,那么传热就可能大。当装炉结构和影响参数固守时,气淬成果能够重复。经过合理设计能进步冷却的均匀性,现在现已解决了诸如气体反向活动垂直和水平经过装炉件的问题,使得冷却尽可能的均匀。
还有一种办法,即能够绕着炉膛径向装置多个喷嘴,在冷却室和炉膛内形成涡流场,以添加气流拌和程度。经过进步流速和拌和程度,而不是经过添加压力,来增大淬火烈度,这便是喷嘴场气淬的基础。在可调的喷嘴场中,经过给定气流进口对杂乱工件进行均匀的冷却。这种工艺能够实现部分不同的冷却速率,最终使残留应力降至最小。将工件旋转或喷嘴旋转则可进一步改善冷却均匀性,尤其是对称工件淬火时更具长处。