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钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。

通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。

淬火能使钢强化的根本原因是相变，即奥氏体组织通过相变而成为马氏体组织(或贝氏体组织)。

淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用。机械中重要零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。为满足各种零件干差万别的技术要求，发展了各种淬火工艺。如，按接受处理的部位，有整体、局部淬火和表面淬火；按加热时相变是否完全，有完全淬火和不完全淬火(对于亚共析钢， 该法又称亚临界淬火)；按冷却时相变的内容，有分级淬火，等温淬火和欠速淬火等

钢淬火工艺最早的应用见于河北易县燕下都遗址出土的战国时代的钢制兵器。

淬火工艺最早的史料记载见于《汉书.王褒传》中的“清水焠其峰”。

“淬火”在专业文献上，人们写的是“淬火”，而读起来又称“蘸火”。“蘸火”已成为专业口头交流的习用词，但文献中又看不到它的存在。也就是说，淬火是标准词，人们不读它，“蘸火”是常用词，人们却不写它，这是我国文字中不多见的现象。

淬火是“蘸火”的正词，淬火的古词为蔯火，本义是灭火，引申义是“将高温的物体急速冷却的工艺”。“蘸火”是冷僻词，属于现代词，是文字改革后出现的产物，“蘸”字本义与淬火无关。“蘸火”本词为“湛火”，“湛”字读音同“蘸”，而其字形又与水、火有关，符合“水与火合为蔯”之意，字义与“淬火”相通。“湛火”为本词，“蘸火”则为假借词。

淬火设备工作原理：

淬火设备工作原理是：工件放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电 (1000-300000Hz或更高)的空心铜管。产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使工件表面迅速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000ºC，而心部温度升高很小。

淬火设备主要分为中频淬火炉，高频淬火炉，工频淬火炉，还有及其配套电源。数控淬火机床，一体化淬火机床。在感应设备网上有大量淬火相关设备。

淬火设备主要由淬火机床、中高频电源、冷却装置三大部分组成；其中淬火机床由床身、上下料机构、夹紧、旋转机构、淬火变压器及谐振槽路、冷却系统、淬火液循环系统、电气控制系统等组成，淬火机床一般都是单工位；淬火机床从结构上有立式和卧式两大类，用户可根据淬火工艺选择淬火机床，对于特殊零件或特殊工艺，可根据加热工艺要求设计制造专用淬火机床。

1、采用IGBT为主器件、全桥逆变。

2、100%负载持续率设计，可连续工作。

3、可远控和配接红外测温，实现温度的自动控制，提高加热质量和简化工人操作。

4、取代氧炔焰、焦碳炉、盐浴炉、煤气炉、油炉等加热方式。

5、采用频率自动跟踪及多路闭环控制。

6、省电：比电子管式省电30%，比可控硅中频率省电20%。

7、性能稳定：保护齐全，无后顾之忧。

8、加热速度快：无氧化层，变形小。

9、体积小：重量轻，安装方便。

10、感应器由变压器隔离，安全。

11、环保：没有污染、噪声和粉尘。

12、适应性强：能加热各种种样的工件。

13、温度及加热时间可精确控制，加工质量高。

1、金刚石刀头的焊接，硬质合金锯片的焊接及金刚石刀具、磨具、钻具的焊接。

2、机械加工用硬质合金刀具的焊接。如车刀、刨刀、铣刀、铰刀等刃具的焊接。

3、矿山工具的焊接，如“一”字钎头、十字钎头、柱齿钎头、燕尾型煤钻头、铆杆钻头、各种采煤机截齿、各种掘进机截齿的焊接。

4、种木工刀具的焊接，如各种木工刨刀、铣刀和各种木工钻头的焊接。

1、各种麻花钻的热轧加热。

2、标准件、紧固件的热镦加热，如高强度螺栓、螺帽等。

3、钎钢、钎具的回火、锻造、挤压等的加热。

4、各种机械、汽车、摩托车配件的锻前加热。

淬火设备应用组图1、各种五金工具、手工工具的热处理。如钳子、扳手、旋具、锤子、斧头、刀具等。

2、各种汽车配件、摩托车配件的高频淬火处理。如：曲轴、连杆、活塞销、曲柄销、球头销、链轮、凸轮轴、气门、各种摇臂、摇臂轴；变速箱内各种齿轮、花键轴、传动半轴、各种小轴、各种拨叉等高频淬火的处理。

3、各种电动工具上的齿轮、轴等的高频淬火处理。

4、各种液压元件、气动元件的高频淬火的热处理。如柱塞泵的柱。

5、塞、转子泵的转子；各种阀门上的换向轴、齿轮泵的齿轮等的淬火处理。

6、金属零件的热处理。如各种齿轮、链轮、各种轴、花键轴、销等的高频淬火处理。

7、各种安全阀和锻钢阀阀门的阀瓣和阀杆的高频淬火处理。

8、机床行业的机床床面导轨和床身里齿轮的淬火处理。

1、超音频淬火设备：

型号

WH-VI-16、WH-VI-40、WH-VI-50、WH-VI-80、WH-VI-120、WH-VI-160、WH-VI-300

2、高频淬火设备：

型号

WH-VI-16、WH-VI-30、WH-VI-40、WH-VI-50、WH-VI-80、WH-VI-120、WH-VI-160、

3、中频淬火设备：

型号

GS-ZP-160、GS-ZP-200、GS-ZP-300、GS-ZP-400、GS-ZP-400、GS-ZP-500、GS-ZP-750、GS-ZP-800

将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齿轮、轧辊、渗碳零件等)。通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合(综合机械性能)以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比，马氏体硬度最高。钢淬火的目的就是为了使它的组织全部或大部转变为马氏体，获得高硬度，然后在适当温度下回火，使工件具有预期的性能。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。

根据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。

淬火效果的重要因素，淬火工件硬度要求和检测方法：

淬火工件的硬度影响了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度计，测试HRC硬度。淬火的薄硬钢板和表 面淬火工件可测试HRA的硬度。厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒，可改用表面洛氏硬度计，测试HRN硬度。在焊接中碳钢和某些合金钢时，热影响区中可能发生淬火现象而变硬，易形成冷裂纹，这是在焊接过程中要设法防止的。由于淬火后金属硬而脆，产生的表面残余应力会造成冷裂纹，回火可作为在不影响硬度的基础上，消除冷裂纹的手段之一。淬火对厚度、直径较小的零件使用比较合适，对于过大的零件，淬火深度不够，渗碳也存在同样问题，此时应考虑在钢材中加入铬等合金来增加强度。淬火是钢铁材料强化的基本手段之一。钢中马氏体是铁基固溶体组织中最硬的相(表1)，故钢件淬火可以获得高硬度、高强度。但是，马氏体的脆性很大，加之淬火后钢件内部有较大的淬火内应力，因而不宜直接应用，必须进行回火。钢中铁基固溶体的显微硬度值。

淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用。机械中重要零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。为满足各种零件干差万别的技术要求，发展了各种淬火工艺。如，按接受处理的部位，有整体、局部淬火和表面淬火;按加热时相变是否完全，有完全淬火和不完全淬火(对于亚共析钢，该法又称亚临界淬火);按冷却时相变的内容，有分级淬火，等温淬火和欠速淬火等。

工艺过程 包括加热、保温、冷却3个阶段。下面以钢的淬火为例，介绍上述三个阶段工艺参数选择的原则。

加热温度 以钢的相变临界点为依据，加热时要形成细小、均匀奥氏体晶粒，淬火后获得细小马氏体组织。碳素钢的淬火加热温度范围由本图示出的淬火温度选择原则也适用于大多数合金钢，尤其低合金钢。亚共析钢加热温度为Ac3温度以上30～50℃。从图上看，高温下钢的状态处在单相奥氏体(A)区内，故称为完全淬火。如亚共析钢加热温度高于Ac1、低于Ac3温度，则高温下部分先共析铁素体未完全转变成奥氏体，即为不完全(或亚临界)淬火。过共析钢淬火温度为Ac1温度以上30～50℃，这温度范围处于奥氏体与渗碳体(A+C)双相区。因而过共析钢的正常的淬火仍属不完全淬火，淬火后得到马氏体基体上分布渗碳体的组织。这 -组织状态具有高硬度和高耐磨性。对于过共析钢，若加热温度过高，先共析渗碳体溶解过多，甚至完全溶解，则奥氏体晶粒将发生长大，奥氏体碳含量也增加。淬火后，粗大马氏体组织使钢件淬火态微区内应力增加，微裂纹增多，零件的变形和开裂倾向增加;由于奥氏体碳浓度高，马氏体点下降，残留奥氏体量增加，使工件的硬度和耐磨性降低。

常用钢种实际生产中，加热温度的选择要根据具体情况加以调整。如亚共析钢中碳含量为下限，当装炉量较多，欲增加零件淬硬层深度等时可选用温度上限;若工件形状复杂，变形要求严格等要采用温度下限。

保温时间 由设备加热方式、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设备功率等多种因素确定。对整体淬火而言，保温的目的是使工件内部温度均匀趋于一致。对各类淬火，其保温时间最终取决于在要求淬火的区域获得良好的淬火加热组织。

加热与保温是影响淬火质量的重要环节，奥氏体化获得的组织状态直接影响淬火后的性能。-般钢件奥氏体晶粒控制在5～8级。

冷却方法 要使钢中高温相——奥氏体在冷却过程中转变成低温亚稳相——马氏体，冷却速度必须大于钢的临界冷却速度。工件在冷却过程中，

表面与心部的冷却速度有-定差异，如果这种差异足够大，则可能造成大于临界冷却速度部分转变成马氏体，而小于临界冷却速度的心部不能转变成马氏体的情况。为保证整个截面上都转变为马氏体需要选用冷却能力足够强的淬火介质，以保证工件心部有足够高的冷却速度。但是冷却速度大，工件内部由于热胀冷缩不均匀造成内应力，可能使工件变形或开裂。因而要考虑上述两种矛盾因素，合理选择淬火介质和冷却方式。

冷却阶段不仅零件获得合理的组织，达到所需要的性能，而且要保持零件的尺寸和形状精度，是淬火工艺过程的关键环节。

分类 可按冷却方式分为单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火等。冷却方式的选择要根据钢种、零件形状和技术要求诸因素。

单液淬火 将工件加热后使用单一介质冷却，最常使用的有水和油两种，其变、温曲线如图2中的曲线1。为防止工件过大的变形和开裂，工件不宜在介质中冷至室温，可在 200～300℃出水或油，在空气中冷却。单液淬火操作简单易行，广泛用于形状简单的工件。有时将工件加热后，先在空气中停留-段时间，再淬入淬火介质中，以减少淬冷过程中工件内部的温差，降低工件变形与开裂的倾向，称为预冷淬火。

各种淬火冷却的变温曲线示意图 曲线1-单液淬火;曲线2-双液淬火; 曲线3-分级淬火;曲线4-等温淬火

双液淬火 工件加热后，先淬入水或其他冷却能力强的介质中冷却至400℃左右，迅速转入油或其他冷却能力较弱的介质中冷却。变温曲线如图2中曲线2。所谓“水淬油冷”法使用得相当普遍。先淬入冷却能力强的介质，工件快速冷却可避免钢中奥氏体分解。低温段转入冷却能力较弱的介质可有效减少工件的内应力，降低工件变形和开裂倾向。本工艺的关键是如何控制在水中停留的时间。根据经验，按工件厚度计算在水中停留的时间，系数为O.2～O.3s/mm，碳素钢取上限，合金钢取下限。这种工艺适用于碳素钢制造的中型零件(直径10～40mm)和低合金钢制造的较大型零件。

分级淬火 工件加热后，淬入温度处于马氏体点(ms)附近的介质(可用熔融硝盐、碱或热油)中，停留一段时间，然后取出空冷。变温曲线如图2中曲线3。分级温度应选择在该钢种过冷奥氏体的稳定区域，以保证分级停留过程中不发生相变。对于具有中间稳定区(“两个鼻子”)型TTT曲线的某些高合金钢，分级温度也可选在中温(400～600℃)区。分级的目的是使工件内部温度趋于一致，减少在后续冷却过程中的内应力及变形和开裂倾向。此工艺适用于形状复杂，变形要求严格的合金钢件。高速钢制造的工具淬火多用此工艺。

等温淬火 工件加热后，淬入温度处于该钢种下贝氏体(B下)转变范围的介质中，保温使之完成下贝氏体转变，然后取出空冷，变温曲线如图2中的曲线4。等温温度对下贝氏体性能影响较大，温度控制要求严格。常用钢种的等温温度和时间列于表3。等温淬火工艺特别适用于要求变形小、形状复杂，尤其同时还要求较高强韧性的零件。

中国常用钢种的等温温度和等温时间

淬火机床1、每周用压缩空气或风机吹净，电路板用毛刷清扫、吹净等。

2、每 3-6个月用专用除垢剂清洗一次机器水路，当机器频繁水温报警时，观察出水口水流量明显减少时应立即清洗，除垢剂选用普通汽车水箱除垢剂，按1/40比例稀释后直接泵入设备水路进行清洗。

3、严格执行先通水后通电的原则，工作过程中严禁缺水，设备内部及感应器用冷却水水质和压力必须达到要求。为避免阻塞冷却管道，如采用水泵供水，在水泵进水口安装过滤网，冷却水温度不能高于 47℃，水流量 10T/h(建议使用软化水。如果负载率为 100%时,冷却水的水温必须低于 40℃，使用水循环与软化水，气温低于 0℃设备不使用时把设备内循环水放掉防止管道被冻裂。

4、感应器和多匝感应器保持清洁，防止匝间短路，变压器接触面和感应器连接板应干净无氧化确保良好的导电性。感应器更换时。停止加热后方可进行，变压器接触面和感应器连接板用砂纸打磨干净确保接触良好。

5、防触电，请确保机壳按电工规范可靠接地，先通水、检测水压及有无漏水现象。然后再通电，待面板直流电压表显示为 500V 以上时，方可开启面板电源开关。

6、设备应避免阳光、潮湿、粉尘、暴晒和雨淋等。

1、机房应通风良好，保持清洁、整齐和干燥。设备必须有两人以上方可开机操作，并指定操作负责人。操作人员应熟悉和遵守淬火设备操作规程，并穿戴好规定的防护用品。工件应去除毛刺、铁屑和油垢，否则容易产生打弧，操作时也要防止工件与感应器接触产生打弧。使用高频淬火机床，应注意电气、机械和液压传动等的安全操作规程。设备需由专人修理，修理前用放电棒对电容器等进行放电。严禁带电抢修。

2、为防止大工件高感应加热时炸裂伤人，操作时必须严格遵守高频热处理操作规程和相应的大件热处理工艺规程。应先对大工件逐件进行超声波探伤，凡探伤后发现有白点、严重偏析和疏松等缺陷的工件，禁止用高频设备加热。工件应去除毛刺、铁屑和油污，以防止打弧。生产操作中，必须指定负责人，操作者必须熟悉和遵守高频感应加热设备操作规程。

3、淬火设备，是用工业电频率、低电压、大电流，对大型工件进行加热淬火或正火。使用时应遵守安全用电规则。