专题十 淬火 （教案）-浙江省职教高考《金属加工基础》机工版-讲练测

专题十. 淬火（讲义）《金属加工基础》专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解淬火的目的和意义。 2. 掌握淬火的加热温度范围及影响因素。 3. 理解不同淬火冷却介质的特点和适用情况。 4. 掌握常见的淬火方法和其原理。 5. 理解淬火过程中的组织变化和影响因素。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、淬火的目的 淬火的主要目的是使钢铁材料获得马氏体(或贝氏体)组织，提高钢铁材料的硬度和强度，并与回火工艺合理配合，获得需要的使用性能。一些重要的结构件，特别是在动载荷与摩擦力作用下的零件，以及各种类型的重要工具(如刃具、钻头、丝锥、板牙、精密量具等)和重要零件(销、套、轴、滚动轴承、模具、风动工具、阀等)都要进行淬火处理。 二、淬火加热温度 钢的淬火加热温度一般可由铁碳合金相图确定不同钢种的淬火加热温度也不同。为了防止奥氏体晶粒粗化，淬火温度不宜选得过高，一般仅比临界点(Ac1或Ac3)高30~50℃。 亚共析钢的淬火加热温度是Ac1+(30～50)℃，在此温度范围内加热时，亚共析钢可获得全部细小的奥氏体晶粒，淬火后又可得到均匀细小的马氏体组织。如果加热温度过高，容易导致奥氏体晶粒粗大，使亚共析钢淬火后的使用性能变差；加热温度过低，则会造成淬火组织中存在未溶的铁索体组织，导致亚共析钢淬火后的硬度降低，不能满足预期的技术要求。 共析钢的加热温度可参照亚共析钢或过共析钢的加热温度范围来选择。过共析钢的淬火加热温度是Accm(30~50)℃。在此温度范围内加热时，过共析钢中的组织是奥氏体和碳化物(或渗碳体)颗粒，淬火后可以获得细小的马氏体和球状碳化物(或渗碳体)，能够保证过共析钢在淬火后获得高硬度和高耐磨性。如果加热温度超过Ac。m，将导致过共析钢中的碳化物(或渗碳体)消失，使奥氏体晶粒粗化，淬火后将得到粗大针状马氏体，而且残留奥氏体量增多，硬度和耐磨性降低，脆性增大；相反，如果淬火温度过低，则可能得到非马氏体组织(如铁素体)，使过共析钢的硬度达不到预期的技术要求。 三、淬火冷却介质 淬火冷却时所用的物质称为淬火冷却介质。不同的淬火冷却介质具有不同的冷却特性。淬火时，为了保证获得马氏体或贝氏体组织，需要选用合理的淬火冷却介质或冷却速度，以保证钢件在淬火过程中不产生过大的内应力、变形及开裂。常用的淬火冷却介质有水、油、水溶液(如盐水等)、熔盐、熔融金属、空气等。 四、淬火方法 选择淬火方法时，需要根据钢材的化学成分及对组织、性能和钢件尺寸精度的要求，在保证预期技术要求的前提下，应尽量选择简便、经济的淬火方法。目前，常用的淬火方法有单液淬火、双液淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火。 1.单液淬火 单液淬火是将已奥氏体化的钢件在一种淬火冷却介质中冷却的方法。例如，低碳钢和中碳钢在水或盐水中淬火，合金钢在油中淬火等就是典型的单液淬火方法。单液淬火主要应用于形状简单的钢件。 2. 双液淬火 双液淬火是将工件加热至奥氏体化后先浸入冷却能力强的介质，在组织即将发生马氏体转变时立即转入冷却能力弱的介质中进行冷却的方法。例如，首先将钢件在水中冷却一段时间，然后在油中冷却的方法就是典型的双液淬火方法。此外，将钢件先在油中冷却一段时间，然后在空气中冷却的方法也是常用的双液淬火方法。双液淬火主要适用于中等复杂形状的中碳钢、高碳钢工件及尺寸较大的合金钢工件。 3.马氏体分级淬火 马氏体分级淬火是指将工件加热至奥氏体化后浸入温度稍高于或稍低于Mg点的盐浴或碱浴中，保持适当时间，在工件整体达到淬火冷却介质温度后取出空冷，以获得马氏体组织的淬火方法。马氏体分级淬火能够减小工件中的热应力，并缓和相变过程中产生的组织应力，减少淬火变形。马氏体分级淬火适用于尺寸较小、形状复杂的由高碳钢或合金钢制作的工具模具。 4.贝氏体等温淬火 贝氏体等温淬火是将工件加热至奥氏体化后快冷到贝氏体转变温度区间等温保持，使奥氏体转变为贝氏体的淬火方法。贝氏体等温淬火的特点是工件在淬火后，其淬火应力与变形较小，工件具有较高的韧性、塑性、硬度和耐磨性。贝氏体等温淬火用于处理由各种中碳钢、高碳钢和合金钢制造的，尺寸较小、形状复杂的模具与刃具等。 [真题练讲] 1.(2017年浙江省统一考试) 淬火方法中不包括哪种？ A. 火焰淬 B. 水淬 C. 油淬 D. 酸洗 解析：D。淬火方法中不包括酸洗。 2.(2016年山东省统一考试) 在淬火过程中，加热材料的目的是为了（）。 A. 提高导热性 B. 使材料变软 C. 改变材料的组织结构 D. 减少硬度 解析：C。加热材料的目的是为了改变材料的组织结构，以便后续淬火处理。 3.(2018年青海省统一考试) 淬火冷却介质的选择基本原则是（）。 A. 价格昂贵 B. 防止氧化 C. 配合加热温度 D. 色泽鲜艳 解析：C。淬火冷却介质的选择