淬火是熱處理加工工序之一,因此,應采用保護氣氛加熱或真空加熱,只有一些毛坯或棒料的調(diào)制處理,也就是我們常見的淬火、高溫回火,可在普通的空氣介質(zhì)中加熱。因為調(diào)質(zhì)處理后尚需機械切削加工,可以除去表面氧化、脫碳等加熱缺陷。但是隨著少、無切削加工的發(fā)展、調(diào)質(zhì)處理后僅是一些切削加工量很小的精加工,因而也要求無氧化、脫碳加熱。
淬火加熱一般是熱爐裝料,但對工件尺寸較大、集合形狀復雜的高合金鋼制工件,應該根據(jù)生產(chǎn)批量的大小,采用預熱爐進行周期預熱,或分區(qū)連續(xù)爐加熱等方式進行加熱。
淬火加熱溫度,主要根據(jù)鋼的相變點來確定。之所以這樣確定,因為對亞共析鋼來說,若加熱溫度低于Ac3,則加熱狀態(tài)為奧氏體與鐵素體二相組成,淬火冷卻后鐵素體保存下來,使得零件淬火后硬度不均勻,強度和硬度降低。比Ac3點高30—50℃是為了使工件心部在規(guī)定加熱時間內(nèi)保證達到Ac3點以上的溫度,鐵素體能完全溶解于奧氏體中,奧氏體成分比較均勻,而奧氏體晶粒又不至于粗大。
對過共析鋼來說,淬火加熱溫度在Ac1—Ac3之間,加熱狀態(tài)為細小奧氏體晶粒和未溶解碳化物,淬火后得到隱晶馬氏體和均勻分布的球狀碳化物。這種組織不僅有高的強度與硬度還有高的耐磨性,而且也有較好的韌性。如果淬火加熱溫度過高,碳化物溶解,奧氏體晶粒長大,淬火后得到片狀馬氏體,其顯微裂紋增加,脆性增大,淬火開裂傾向也增大。
考慮到原始組織時,如先共析鐵素體比較大,或珠光體片間距較大,為了加速奧氏體均勻化過程,淬火溫度取得高一些。對過共析鋼,為了加速合金碳化物的溶解以及合金元素的均勻化,也應采取較高的淬火溫度。
考慮選用淬火介質(zhì)和冷卻方式時,在選用冷卻速度較低的淬火介質(zhì)和淬火方法的情況下,為了增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性,防止由于冷卻速度較低而使工件在淬火時發(fā)生珠光體型轉(zhuǎn)變,常取稍高的淬火加熱溫度。