感應(yīng)加熱到淬火溫度以后要進行冷卻淬火,冷卻方式有噴射冷卻、流水冷卻和浸沉冷卻。我國感應(yīng)加熱淬火的淬火介質(zhì)仍以水為主,近年來,為提高淬火質(zhì)量,也使用了水溶性淬火介質(zhì)。為提高工件淬火質(zhì)量,減少工件的變形量,建議使用高品質(zhì)的淬火介質(zhì)。
中碳鋼表面淬火時,用自來水為淬火介質(zhì),其淬火水壓力一般為0.1~0.4Mpa,水溫15~30℃時,同時加熱淬火的噴水冷卻時間tc按下式計算:tc=(1~2)th,式中,th為同時加熱淬火法的加熱時間,s。
Tc要經(jīng)過試用和修正后才能最后確定。冷卻時間是否合適,主要表現(xiàn)為零件的表面硬度、硬化層深度和硬化層的金相組織是否符合技術(shù)條件,是否能保證工件的自行回火。同時,加熱、淬火的冷卻均勻性也是很重要的,對著噴水孔的工件表面比不對著噴水孔的工件表面冷卻要激烈很多,容易出現(xiàn)對應(yīng)于噴水孔的點狀裂紋,這時應(yīng)使工件旋轉(zhuǎn),提高工件冷卻均勻性,同時也是消除點狀裂紋的有效辦法。連續(xù)加熱淬火的冷卻是在工件或感應(yīng)器開始移動時開始的,加熱停止后冷卻還要持續(xù)一段時間,以便保證整個工件淬火后溫度均勻,停止加熱后冷卻的持續(xù)時間根據(jù)具體工件確定,一般為5~15s。
中碳鋼制造的工件和中碳低合金鋼制造的形狀簡單的工件,可以使用自來水來淬火介質(zhì)。自來水是最清潔、最廉價的淬火介質(zhì),應(yīng)該努力開發(fā)利用。中碳低合金鋼制造的花鍵軸和齒輪類的復(fù)雜工件,以及一些合金鑄鐵工件,應(yīng)該使用水溶性聚合物型的淬火介質(zhì),例如聚乙烯醇淬火介質(zhì)或聚醚淬火介質(zhì)等,如美國聯(lián)合碳化物公司生產(chǎn)的UconA、CconB、UconHT等淬火介質(zhì)均有防止出現(xiàn)淬火裂紋的良好性能。這些淬火介質(zhì)具有逆溶性,當(dāng)工件表面溫度高于介質(zhì)的逆溶點(約75℃)時,聚合物從溶液中析出,沉積在工件表面,從而減緩了工件的冷卻速度。隨著新工藝的出現(xiàn),淬火介質(zhì)價格的下降,為保證淬火工件的質(zhì)量,建議使用新的淬火介質(zhì)。