金属热处理的一个基本阶段是淬火。 它涉及快速冷却金属物体以获得或改变硬度、强度或韧性等品质。

快速冷却减少了金属暴露在高温下的时间，并屏蔽了金属的缺陷。 此外，金属可以根据应用方法和介质的不同而发生改变。

空气、油、水和盐水是几个典型的淬火剂。

油被广泛用于淬火，因为它能迅速传递热量而不使金属明显变形。 即使水基腐蚀性淬火剂的速度更快，但其作用力会导致一些材料破碎或变形。

油和水的区别是文章中要讨论的重点。

什么是淬火过程？

淬火是一个快速冷却过程，导致材料硬化。 淬火速度取决于各自材料的等级、应用和合金成分的组成。 此外，淬火介质的几个特性也会影响它。

理论上，在淬火之前，金属或玻璃材料经历了超过其标准温度的加热。 之后，它被置于快速冷却中以立即去除热量。 它有助于改变材料晶体结构中在加热过程中损失的那些特性。

为了使金属或玻璃作为一种物品更坚硬，我们经常对其进行淬火。 一个物体的淬火温度应始终高于其再结晶温度，但低于其熔化温度。

淬火过程的各个阶段

两个人在钢铁熔化池周围工作

当热工件接近液态淬火剂时，通常有三个淬火阶段。 这些阶段确定了淬火剂和材料特性的变化。 这三个步骤是：1：

• 汽化阶段
• 核子沸腾阶段
• 对流阶段

现在，让我们深入回顾一下它们。

汽化阶段

当元件的热表面与液态淬火剂初次接触时，汽化阶段就开始发挥作用。 它导致元件周围形成一个汽化保护罩。 在汽化阶段，在一定程度上发生传导。

然而，这个阶段的主要热传输方式是通过蒸汽毯的辐射。 形成的毯子是相对稳定的。

唯一的方法是通过搅拌或添加不同的添加剂来加速其去除。 此外，最好使这一阶段尽可能的简短

原因是它对淬火过程中形成的软区有很大的贡献。 因此，如果允许它们继续存在，可能会形成不需要的微观成分。

核子沸腾阶段

这是继蒸汽阶段之后的第二个阶段。 当靠近材料表面的液体开始沸腾，而蒸汽阶段开始崩溃时，它就开始了。 它是给定部件冷却的最快阶段。

由于热量从被加热的表面传递并随后被吸收到液体淬火剂中，大量的热提取率是可能的。 它允许冷却的液体在表面占据其位置。

一些淬火剂包括添加剂以提高液体的最大冷却率。 只要部件的表面温度低于液体的沸点，沸腾就会结束。

对于那些容易变形的部件，高温油和盐等介质可以提供良好的效果。 否则，材料可能会变脆，并在所需的应用中迅速损坏。

对流阶段

对流是该过程的最后阶段。 它发生在材料达到低于淬火剂沸点的温度时。 对流阶段涉及通过散装液体的热传递，其起点是传导。

这是一个最慢的阶段，因为热量传递需要很长的时间才能到达散装体中的所有分子。 通过对流控制热量疏散涉及许多变量，包括淬火剂的比热和它的导热性。

淬火剂和材料之间的温差可能会影响对流过程。 通常情况下，大部分变形都发生在这一点上。

上述三个淬火步骤在一个特定的位置依次进行。 然而，根据零件的几何形状和搅拌情况，不同的区域将在不同的时间开始各个阶段。

淬火过程的三个阶段

淬火介质

淬火是通过任何介质进行的，下面列出了4种不同的介质。 每种介质都有其优点和缺点，取决于其属性、接触元素、时间、传热规律和关系。

1. 空气： 利用常规的环境温度来冷却被加热的材料
2. 盐水： 淬火时，盐和水的溶液是最快的冷却介质。
3. 石油： 一种可靠的、比空气更快的淬火替代品。
4. 水： 比空气或油更快地淬灭液体。

尽管文献中有关于上述媒介的大量信息，但我们还是要探讨一下油和水这两种主要的媒介。

水的淬炼

水具有比油和空气更快地冷却材料的特性。 因此，通过水进行淬火是一个快节奏的过程。

• 盐水淬火程序在冷却时的反应明显比其他任何方法都要剧烈，苏打水是最有效的方法。
• 在这个过程之前，水必须处于室温或所需的温度。 之后，当加热的材料被放入冷却水中时，它就会根据阶段改变其相位。
• 水淬的结果来得更快。 另一个优点是它是一种快速冷却的方法。 因此，它在金钱和时间方面都是最便宜的。 然而，当然，快速的结果也有明显的缺点。
• 这种快速或即时的速度带来的缺点是僵硬、易碎的最终产品。 淬火后的材料可能被贴上质量好或质量差的标签。
• 在钢硬化的情况下，水淬火是一种可行的选择。 原因是钢有一种独特的冷却方式，可以通过水来实现。 碳化的钢加热到超过其再结晶温度。
• 通过立即冷却钢材，水淬可以防止钢材在这一阶段熔化，否则如果不停止，钢材就会熔化。 因此，水淬比其他介质更适合钢材。

油淬

在金属淬火领域，最受欢迎的淬火技术之一是油淬。 淬火金属合金的最佳方法使其具有必要的硬度和力量，而在此过程中不会使其变得僵硬和脆性。

采用油淬有几个优点，但最主要的是它比其他淬火介质升温更慢，冷却时间更长，使受热材料具有更大的稳定性和硬化时间。

此外，这保证了淬火后的材料不会过于脆化，并能完全保持。 因此，它比水、空气或盐水方法更可取，因为它降低了淬火后金属体变形或开裂的可能性。

淬火是一个快速冷却过程

水淬和油淬的区别

水和油是两种不同类型的介质。 两者在某些方面有区别，在淬火时的表现也不同。 下表概述了两种介质之间的差异。

水淬与油淬的比较

总结

• 被称为淬火的快速冷却过程会使材料变硬。 钢的等级、应用和合金成分组成都会影响淬火速度。
• 物质的冷却速度也取决于淬火剂的特性。 本文强调了油和水介质。 根据不同的应用，两者都有其独特性。
• 油是很好的淬火剂，因为它能迅速传递热量而不改变金属。 虽然水基腐蚀性淬火剂的速度更快，但其操作的力量有可能使某些材料断裂或变形。