不同强度搅拌对工件在油中淬火后表面硬度及

时间：2024-10-12 百科知识版权反馈

【摘要】：试验和实践都证明，对冷却介质进行搅拌，可以提高淬火工件的表面硬度和硬化深度。以φ20mm的50钢圆棒为例，在静止油中淬火的表面硬度为HV300，而在搅拌油中淬火的表面硬度则达到HV450，提高了50%;心部硬度分别为HV220和HV240，提高了9%。图4－3为SNCM21钢试样在静止油中和不同搅拌速度的水、油中淬火时，对冷却速度和淬硬层深度的影响。

二、不同强度搅拌对工件在油中淬火后表面硬度及硬化深度的影响

试验和实践都证明，对冷却介质进行搅拌，可以提高淬火工件的表面硬度和硬化深度。这是因为，除了加快热交换速度之外，搅拌还改变了冷却介质的一个重要的物理特性，由于搅拌破坏了介质在高温阶段形成的蒸汽膜稳定性，从而提高了特性温度，使冷却曲线沸腾阶段的“开度”增大，同时加快了低温对流区的热交换速度。图4－1为50钢在60℃静止和搅拌油中分别淬火后的硬度分布“U”曲线。从图可以看出，在搅拌油中淬火的工件，表面硬度和淬硬深度均有显著增加。以φ20mm的50钢圆棒为例，在静止油中淬火的表面硬度为HV300，而在搅拌油中淬火的表面硬度则达到HV450，提高了50%;心部硬度分别为HV220和HV240，提高了9%。

图4－1　在60℃油中淬火时50钢的U曲线

图4－2为φ50mm的AISI4135(相当于国产35CrMo合金结构钢)圆棒在静止和不同速度搅拌油中淬火的硬度分布曲线。

从图4－2可以看出，在强烈搅拌油中淬火的试样表面硬度比在静止油中淬火的试样高HV80～100，试样截面上获得HV500硬度的深度随着搅拌速度的增加，由静止油的5mm依次增加到13mm(V= 66m/min)和19mm(V=100m/min)。图4－3为SNCM21钢(φ50mm)试样在静止油中和不同搅拌速度的水、油中淬火时，对冷却速度和淬硬层深度的影响。

图4－2　φ50mmAI4135钢圆棒在静止和不同速度搅拌油中淬火的硬度分布

图4－3(b)显示:在其他条件相同(距工件表面4mm、温度550℃、油淬)的情况下，静止时的冷速为9℃/s，中等搅拌时为11℃/s，强烈搅拌时为12.5℃/s。图4－3(d)则显示在同一试验条件下，距试样表面4mm处的硬度:无搅拌时为HRC20，中等搅拌时为HRC23，强烈搅拌时为HRC25。而试样表面的硬度则分别为HRC21、HRC25和HRC28。