等温淬火技术及其应用实例

1.钢的等温淬火

等温淬火由于一般不用回火处理，省去一次再加热过程，因此可达到节能效果。同时，通过等温淬火能够获得良好的强韧性，零件的畸变、开裂倾向也显著减少。等温淬火又是避免第一类回火脆性的有效方法。

等温淬火选择在Ms～Mf进行等温，并在该温度下保持到奥氏体转变结束，然后出炉空冷。这样处理的结果能够获得回火马氏体+下贝氏体的高强韧化组织。由于在等温过程中，马氏体能够自行回火，使应力得到相当程度的消除，而且使残留奥氏体分解成下贝氏体，能够减少淬火过程中的畸变与开裂倾向，因此可以不再进行炉中回火。

等温淬火后的性能在很多方面比普通淬火回火处理的要高。表2-111为弹簧钢（质量分数：0.52%C，0.93%Mn，0.85%Si，0.5%Cr）调质与等温淬火后的力学性能比较。通过表2-111可以看出，弹簧钢经等温淬火后的力学性能优于调质处理的结果。

表2-111 弹簧钢调质与等温淬火后的力学性能比较

1）对于结构钢而言，大量零件要求的硬度在30～50HRC范围内。钢件经奥氏体化以后直接在260～450℃的盐浴炉中施行获得贝氏体组织的等温淬火，就可以省去回火工序，还可以获得高的强韧性。但其缺点是不适用于大型工件。中碳结构钢只能用于直径8mm以内，板材厚度5～6mm以内。

2）工具钢采用等温淬火方法，特别是那些要求对畸变严格控制并强调韧性好的工具，如丝锥、板牙等。由于热处理畸变很小，因此可以减少最后精加工的磨削量，并能使毛坯的重量减轻。所以，如果计算从原材料到成品的全过程，就更能显示出等温淬火在节能降耗上的优势。(www.xing528.com)

3）等温时间应通过试验方法确定。等温淬火适合小件，对于尺寸较大的零件，可以采用以下方法：①等温浴槽采用超声波搅拌以强化冷却。②先淬入温度较低（260℃）的第一热浴槽，使50%～70%的过冷奥氏体转变为下贝氏体组织，再转入温度为350～400℃的第二浴槽，使未转变的奥氏体继续转变，同时使在第一热浴中先转变成的贝氏体受到回火。然后取出空冷。③提高奥氏体化温度40～50℃。④提高钢材的淬透性。通常油淬可以硬化的合金结构钢都可采用等温淬火。

2.铸铁的等温淬火

铸铁件采用等温淬火，具有节能，缩短工艺周期，减少畸变和开裂，并获得较高的强韧性等优点。球墨铸铁通过等温淬火后，能获得可与钢媲美的强度（R_m为1200～1500MPa）和韧性（a_k为20～60J/cm²），而成本却远低于钢件。其可用于制造齿轮轴套、凸轮轴、曲轴等。

铸铁的等温淬火工艺参数选择：①铸铁等温淬火的奥氏体化温度，一般在850～925℃；②等温时间应根据铸铁的等温转变图（S曲线）确定，通常在0.5～2h范围内；③等温淬火的介质主要有热油、硝盐浴、流态粒子炉、强制循环空气等。

3.用等温淬火取代淬火、回火应用实例

用等温淬火取代淬火、回火的实例见表2-112。