淬火冷卻及冷卻介質選擇

在確定大鍛件終冷溫度時，必須考慮成分的偏析，控制鍛件表面終冷溫度時，則在馬氏體或貝氏體等希望的組織的轉變點以上的一定的溫度范圍就結束冷卻，以防止部分區域的超前轉變。a．冷卻方式：根據鋼的淬透性曲線和工件的尺寸以及技術要求，合理地選擇冷卻介質和冷卻方式。一般來說，碳鋼用水淬火或水油雙液淬火，小尺寸的合金鋼選用油冷淬火，合金元素較多的鋼可以采用風冷或較緩和的冷卻方式。對于較大有效厚度的合金鋼材料需要采用水淬油冷的方式淬火或水一宅氣間歇冷卻方式。
　工件的預冷也是淬火冷卻的一個關鍵工序，預冷時間借助與連續冷卻相圖和工件的溫度色澤來判定。淬火時不應該成堆放人冷卻槽，防止工件冷卻不均勻或過大的淬火變形。b．冷卻時間：中小件冷卻時間的確定可按下文參考。大件的冷卻時間由于質量效應的作用，在冷卻過程中截面上的溫差相差很大，例如，4850mm的大件從880℃窄冷，2h后表面和心部溫差達到200℃；從880℃油冷，2h后表面和心部溫差達到400℃。因此，大件熱處理時會產生很大的應力，加上溫差導致工件表面和心部的相變不同時進行，造成大件在截面上從心部到表面的組織不同，心部形成珠光體，表面形成馬氏體，產生性能差異。這些特點決定了大件調質和中小件有所不同。決定冷卻時間時，理論上（不同直徑棒料分別在水、油和空氣中冷卻時間冷卻曲線圖），并結合相應鋼中的連續冷卻曲線圖。采用水冷、油冷、水一油雙液冷卻、水一空氣一水、油一空氣一油等冷卻方法。水一空氣一水淬火方法的時間是第一次水冷必須保證工件表層在珠光體轉變區域以下溫度，冷卻時間為0.3～0.5min/100mm，然后再空冷，空冷時間不少于1.5～2.0mm。空冷時以保證表面溫度不超過回火溫度，以后每次逐次減少水冷時間，延長空冷時間。大件淬火冷卻公式：在冷卻介質中的冷卻時間t(s)可以按下式計算：t=a×D，式中  a-冷卻系數，s/mm，水冷時取1.5～2；油冷時取9～13；水-油雙液淬火時水中冷卻系數取0.8～1、油中取7～9;D-工件的有效厚度，mm。淬火之后轉回火工摩的時間需要根據連續冷卻曲線或等溫冷卻曲線來確定，大件淬火必須注意完成淬火或淬火冷透是不同的概念，淬火之后必須立即回火，回火的加熱速度也必須緩慢。本文參考《熱處理工藝問答》一書。