如何选定合适的淬火方法？

选定合适的淬火方法

为了完成淬火工艺，工件必须从奥氏体化温度以大于钢的临界冷却速度进行急冷。由于急冷而产生的热应力使外层受压内层受拉，这对防止产生淬火裂纹是有利的。从这个意义讲，在奥氏体区域越是急冷，则越能防止开裂。但是零件从高温区急冷下来，往往使低温区的冷却也变快，这样又增加了淬裂的危险。当工件冷到Ms点以下时，因马氏体相变产生相变应力，在这个区域工件冷速越大，相变应力越大，表层拉应力越高。当相变应力与热应力之差超过钢材断裂强度时，则导致淬火裂纹。为了防止淬裂，应选择增加热应力、减少相变应力的淬火方式。

过冷奥氏体塑性高，急冷到低温区也不会开裂。温度刚低于点时，由于马氏体量尚少，相变应力小，钢件也不会立即开裂。过冷奥氏体急冷收缩，而到点时逆转而膨胀，在急缩猛胀的转折阶段，容易导致开裂。实际上，当产生体积分数为50％的马氏体时，才是淬裂的危险时刻。多数工具钢冷至120～150℃时，这是最危险的温度区间，此刻应特别注意缓冷。总之要根据零件的结构特点、技术要求，结合设备状况、工人素质等正确合理地选择淬火方法，则可以大大减少或者不发生淬裂事故。

1. 预冷淬火

预冷淬火是淬火时零件先在空气、油、热浴（或渗碳气氛）中，预冷到略高于Ar3的温度后，再迅速置于淬火介质中淬火，又叫降温淬火或延迟淬火。这是生产现场常用的热处理方法。

淬火前的预冷可以减少热应力，使工件变形和开裂倾向减小。研究表明，预冷淬火还可以增加大工件的淬硬层，提高机械零件的综合性能。对于形状复杂，截面突变的某些零件，单液直接淬火，往往在截面突变的接壤区因淬火应力集中而导致开裂。这时可采用预冷淬火，使各部分温差减小，或在技术条件允许的情况下，使其最薄的截面处或棱角处产生部分非马氏体组织，然后再进行全部淬火，这样可避免或减少淬火裂纹。

预冷淬火的预冷时间（从奥氏体化温度冷到危险截面处温度650℃）对于一般碳钢及低合金钢可按下式估计

T=12+RS

式中：

T-工件预冷时间（s）；

S-危险截面处的厚度(mm)，一般指工件最薄的地方；