總所周知,冷卻速度快很容易引起鋼件淬裂。但是新的研究表明,鋼件具有這樣的一種特性:在冷卻速度更快時,它反而不會發生淬火開裂。
根據在鋼件的過冷奧氏體溫度區和馬氏體相變溫度區淬火裂度(H值)的不同,我們將可抑制鋼件淬裂的冷卻方法劃分為三類:①“緩(或快、或急)-緩”冷卻:淬火介質為油或聚合物水溶液的單液淬火、雙液淬火、間斷淬火、馬氏體等溫淬火、磁場淬火等。這類方法可用于各種形狀的工件。其中的大多數方法現在被廣泛地采用。②“緩-急”冷卻:將奧氏體化后的工件在聚合物水溶液中冷卻至Ms溫度后,再噴水冷卻。這類方法可用于形狀比較復雜的工件。③“急-急”冷卻:是指將奧氏體化的工件在H>5的淬火液中冷卻,直至完成馬氏體相變的一種可抑制工件淬裂的冷卻方法。
試樣為45鋼Φ6mm圓棒,“急冷”抑制鋼件淬裂的原理:以穿透淬火為例,在這種情況下,鋼件的淬裂一般是由于表層的切向拉應力大于其破斷抗力所造成的。鋼件淬裂階段是在生成的馬氏體量多于50%以后的轉變過程中發生的。隨著淬火裂度的增大,鋼件表層中產生的切向拉應力減少,直至消失,而后切向壓應力不斷增大。所以,如果在淬火冷卻中提高淬火裂度,使得鋼件表層處于“切向拉應力<鋼件破斷抗力”的狀態,或者處于切向壓應力的狀態,那么鋼件的淬火開裂就完全被抑制住了。