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中性淬火

收益 应用和材料 工艺细节

中性淬火亦称为马氏体化或淬火硬化,是一个用于获取钢材高硬度/强度的热处理过程。该处理包括奥氏体化、淬火与回火处理, 目的是取得回火马氏体或贝氏体组织。

收益

根据钢材的类型,可将中性淬火的优势归为以下几种:

  • 实现重载部件的最优化,提高强度、韧性以及耐热性(若有)
  • 强度提高后,此类部件会更轻、更具韧性
  • 工具及模具可在保留其韧性的同时达到要求之耐磨及/或耐热性
  • 需经过磨削处理方可降低粗糙性的部件可达到要求之切削性
  • 无论用在何处,如部件系由马氏体不锈钢生产而成,则只有在热处理之后方具有抗腐蚀性。

工具钢:经过淬火后方具有高硬度、耐磨、耐高温、及理想的切削性能。

马氏体不锈钢:淬火处理后,此类钢材方可达到其最佳的防腐蚀性能。

各类钢材:部件成形期间,(在热处理之前),材料相对较软,因此,易于切削。

应用和材料

工程钢:

  • 驱动轴、承载环、框架、叉车前叉、螺母与螺栓、调换等重载部件
  • 用于提升温度的类似部件
  • 各类及各种尺寸的弹簧
  • 工具:切割、锤击、滚轧,即,冷却及热处理的各种模具
  • 铸模:切割、滚轧、冲压、锤击,以及塑料与铝铸造,及挤压模具
  • 抗腐蚀性能要求较高的不锈钢(食品与医疗行业)

工艺细节

此处所述之淬火处理为典型的中性淬火,即,部件的钢表面的化学成分在处理过程中并不会改变。
直接淬火硬化是钢淬火中最常见的做法。

  • 第一步,分阶段将材料加热至淬火温度,淬火温度视钢材的类型而定,一般在800至1220°C之间。在730至900°C(具体温度视钢材类型而定)时,钢的组织结构会转变为奥氏体。
  • 第二步,在淬火温度、奥氏体化温度以同时完全均衡部件的温度,并将微结构转化为奥氏体。NB:降低比容积。
  • 第三步,直接在冷媒介中对奥氏体化温度下的部件进行淬火处理。此类淬火介质通常为水、熔盐、油或高压氮,具体介质则视钢材类型与部件的尺寸而定。淬火速度必须够快以防材料又变回原来柔软的结构。