油冷淬火

中文名稱

油冷淬火

英文名稱

oil hardening

定　　義

將合金加熱到相變點以上某一溫度，保溫適當時間，隨之在油中急冷。

應用學科

機械工程（一級學科），機械工程(2)_熱處理（二級學科），整體熱處理（三級學科）

1.幾種不同油品的冷卻曲線和冷卻速度曲線（圖1所示）

圖1解析：

1）淬火常用的全損耗系統(tǒng)用油，主要包括L—ANl5油（10號機械油）、L—AN22油（20號機械油）、L—AN46油（40號機械油）和L—ANl00油（50號機械油）等。前三者適用于普通淬火，后者適用于分級淬火等。

2）中速淬火油（普通淬火油），是在全損耗系統(tǒng)用油中添加催冷劑、抗氧化劑、表面活性劑等調(diào)制而成的。添加劑含量一般為2.5%一3.5%（質(zhì)量分數(shù)）。

3）全損耗系統(tǒng)用油 10%（質(zhì)量分數(shù)）添加劑的淬火油，冷速界于中、快速淬火油之間。

4）快速淬火油是添加效果更好的催冷劑調(diào)制而成的。

2.真空淬火油冷卻特性與真空度的關(guān)系（如圖2所示）

圖2解析：

性能指標：50℃時的黏度為20～25mm²/s，閃點（開口）為170℃，凝固點為-10℃等。

試樣：西8mm×24mm銀棒。

冷卻特性如下：

1）隨真空度增加，真空淬火油的冷卻速度也增加，特別在真空度為50kPa以上時冷卻速度急劇增加。

2）真空度為26.6kPa以下時，從400℃左右開始冷卻速度增加；然而，真空度為50kPa以上時，從400℃左右開始冷卻速度減緩。

淬火油普通淬火油

一般采用各種礦物油（如全損耗系統(tǒng)用油）作為淬火介質(zhì)。油作為淬火介質(zhì)的最大優(yōu)點是：相對水而言，在淬火冷卻過程中，能在較高溫度進入冷卻速度較緩慢的對流階段，有利于減少工件的淬火變形和開裂傾向。

普通淬火油的缺點是：

（1）油的冷卻能力要比水小得多，特別是在（500 650℃）溫度范圍內(nèi)的冷卻速度不足，而此溫度段又正是過冷奧氏體最不穩(wěn)定的鼻尖區(qū)域。因此，使用時常需攪拌，以增加冷卻能力，但有時也會增加工件變形程度。

（2）作為淬火介質(zhì)的礦物油，要求具有較高的閃點。否則，在使用時著火的危險較大，安全性差。

（3）產(chǎn)生油煙污染環(huán)境。

（4）淬火油（包括各種新型淬火油）經(jīng)長期使用后會變質(zhì)，冷卻能力下降，從而影響工件的淬火質(zhì)量。如：淬不透、淬不硬，產(chǎn)生軟點等。普通淬火油只適用于過冷奧氏體穩(wěn)定性高、淬透性好的各類合金鋼及截面小于5mm的碳鋼工件淬火。

淬火油高速淬火油

高速淬火油是指那些在高溫區(qū)冷卻速度得到提高的淬火油。獲得高速淬火油的基本途徑有兩種：

（1）合理選取不同類型和不同粘度的礦物油，以適當?shù)呐浔认嗷セ旌?，獲得高速淬火油。

（2）在普通淬火油中加入添加劑，獲得高速淬火油。

高速淬火油適合于截面較大的碳鋼或低合金工件，使用溫度為20～80℃，溫度不易太高，以防加速老化，油中嚴禁滲入水分，以免影響冷卻效果。

淬火油光亮淬火油

光亮淬火油是一種能在可控氣氛下使淬火工件表面保持光亮的淬火油。它是在礦物油中加入不同性質(zhì)的高分子添加物（如光亮劑、抗氧化劑等）調(diào)制而成的。光亮淬火油的使用溫度為20～80℃。油中嚴禁混入水分及其他油品。

光亮淬火油適用于在可控氣氛下加熱后鋼件的淬火冷卻。

淬火油真空淬火油

真空淬火油是普通淬火油經(jīng)真空蒸餾、真空脫氣等一系列處理后，再加入催冷劑、光亮齊和抗氧化劑等配制而成的。

它適用于軸承鋼、工模具鋼、結(jié)構(gòu)鋼及合金滲碳鋼的淬火冷卻。

油淬火概述

油淬火一回火(Oil Quenched and Tempered)處理又稱調(diào)質(zhì)熱處理，油淬火一回火彈簧鋼絲的生產(chǎn)工藝特點是將冷拔到規(guī)定尺寸的鋼絲進行淬火和回火處理。經(jīng)過處理的鋼絲具有回火屈氏體組織，鋼絲強韌性好、疲勞極限高、熱穩(wěn)定性好，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的冷拔彈簧鋼絲，是制造汽車氣門彈簧和懸掛彈簧的理想材料。

油淬火發(fā)展

20世紀90年代前，我國油淬火一回火彈簧鋼絲主要以碳素類和一定量的50crV為主。進入90年代后，隨著鋼絲生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)的發(fā)展和汽車工業(yè)的發(fā)展需求不斷提高，55crsi(sAE9254)、67crV(sAE6150)等鋼種所占比例越來越大，總量也越來越高。據(jù)有關(guān)資料報道，90年代左右，日本著名彈簧制造企業(yè)鈴木的CrSi油淬火一回火彈簧所占比例已達總量的70%以上，而我國相關(guān)企業(yè)的情況遠低于該比例。

油淬火原料

國內(nèi)油淬火一回火彈簧鋼絲生產(chǎn)企業(yè)的55crSi原料有相當數(shù)量采用從日本進口的盤條。日本主要原料生產(chǎn)廠家為住友(提供suPl2)、新日鐵和神戶制鋼(提供sAE9254)。但隨著寶鋼集團上海二鋼從國外進口全套油淬火一回火彈簧鋼絲生產(chǎn)設備后，這些企業(yè)聯(lián)合對中國限量銷售，以保證日本油淬火彈簧鋼絲在中國的銷售利益，2005年甚至取消向國內(nèi)提供油淬火彈簧鋼盤條。同時應該看到的是，國產(chǎn)原料，特別是寶鋼生產(chǎn)的55CrSi盤條，在國內(nèi)的銷量不斷增加。但在盤條的表面質(zhì)量及組織穩(wěn)定性控制等方面，仍與日本盤條有較大差距。具體反映為盤條中常發(fā)現(xiàn)軋制缺陷、鋼絲生產(chǎn)當中常有脆斷、仍有純脫碳現(xiàn)象發(fā)生，給后道鋼絲生產(chǎn)帶來很大不良影響。