淬火油基礎(chǔ)知識(shí)-課件

淬火油基礎(chǔ)知識(shí)Oct,2008

IndustrialLubes&OEMTeam1淬火油基礎(chǔ)知識(shí)淬火的機(jī)理淬火油的性質(zhì)、分類(lèi)與指標(biāo)淬火油的組成、應(yīng)用與選擇淬火過(guò)程和設(shè)備影響淬火效果的因素2一、淬火的機(jī)理3淬火油基礎(chǔ)知識(shí)熱處理過(guò)程是把金屬材料加熱到預(yù)定的溫度800-1200℃，并在此溫度下保持一定的時(shí)間，然后以預(yù)定的速度冷卻下來(lái)的一種綜合性工藝過(guò)程,包括鋼的奧氏體化、淬火和回火三大主要步驟。金屬的熱處理不僅可改善金屬的加工工藝性能，更重要的是通過(guò)熱處理可以改善其使用性能，特別是能顯著提高鋼的機(jī)械性能，從而增加材料的強(qiáng)度并能延長(zhǎng)其使用壽命。

通過(guò)控制冷卻速度可以在保證獲得足夠硬度的情況下盡量避免金屬變形。因此冷卻介質(zhì)（淬火油等）的特性在熱處理過(guò)程中就非常重要。4淬火油基礎(chǔ)知識(shí)第一階段蒸氣膜階段第二階段沸騰階段第三階段對(duì)流傳熱階段以上步驟完成了鋼材從奧氏體到馬氏體的轉(zhuǎn)化。5淬火油基礎(chǔ)知識(shí)當(dāng)高溫零件進(jìn)入淬火介質(zhì)的最初瞬間，由于零件與淬火介質(zhì)的溫差很大，部分介質(zhì)被氣化，在零件表面立即形成很薄的一層蒸氣膜，此時(shí)稱為冷卻的第一階段，即蒸氣膜階段。這個(gè)階段的冷卻速度很低。熱傳遞是以傳導(dǎo)及輻射穿過(guò)蒸氣屏障。隨著冷卻時(shí)間的延長(zhǎng)，零件溫度不斷下降，蒸氣膜穩(wěn)定性也逐漸降低，最后因蒸氣膜破裂而進(jìn)入第二階段。6淬火油基礎(chǔ)知識(shí)第二階段為沸騰階段。當(dāng)蒸氣膜破裂并消失以后，使淬火介質(zhì)直接與零件表面接觸，淬火介質(zhì)就從零件上吸取大量的熱量。隨著淬火介質(zhì)的流動(dòng)，吸收了熱量的介質(zhì)不斷逸出大量的氣泡，而新的介質(zhì)繼續(xù)在零件周?chē)ち曳序v，形成沸騰階段。這時(shí)冷卻速度最大。隨著零件溫度不斷下降，沸騰現(xiàn)象逐漸消失。當(dāng)零件溫度低于淬火介質(zhì)的沸點(diǎn)時(shí)，沸騰現(xiàn)象立即消失，便轉(zhuǎn)入第三階段。7淬火油基礎(chǔ)知識(shí)第三階段為對(duì)流傳熱階段。零件經(jīng)過(guò)沸騰階段，周?chē)慊鸾橘|(zhì)的溫度與零件溫度接近，而遠(yuǎn)離零件處的淬火介質(zhì)溫度較低。由于零件周?chē)拇慊鸾橘|(zhì)與其它地方的介質(zhì)溫度不同，使淬火介質(zhì)產(chǎn)生對(duì)流現(xiàn)象。對(duì)流傳熱階段的冷卻速度較慢。8淬火油基礎(chǔ)知識(shí)淬火的三個(gè)階段都在什么區(qū)域？時(shí)間，S溫度，℃9淬火油基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)間溫度，℃10淬火油基礎(chǔ)知識(shí)冷卻速率溫度，℃11淬火曲線——冷卻特性曲線溫度，℃冷卻速率時(shí)間12二、淬火油的性質(zhì)、分類(lèi)與指標(biāo)13淬火油基礎(chǔ)知識(shí)（1）良好的冷卻特性（2）高的閃點(diǎn)和燃點(diǎn)（3）良好的熱氧化安定性（4）粘度要低（5）水分含量要低（6）良好的光亮性能14淬火油基礎(chǔ)知識(shí)使用溫度用

途ISO-L冷油淬火0-80℃快速淬火用普通淬火用UHAUHB溫油淬火80-130℃快速淬火用普通淬火用UHCUHD熱油淬火130-180℃快速淬火用普通淬火用UHEUHF高溫淬火-180℃快速淬火用普通淬火用UHGUHH真空淬火-HUV其它淬火-UHK15淬火油基礎(chǔ)知識(shí)種

類(lèi)用

途1種1號(hào)2號(hào)易淬硬材料淬火用難淬硬材料淬火用2種1號(hào)2號(hào)120℃左右熱浴淬火用160℃左右熱浴淬火用3種1號(hào)2號(hào)油溫150℃左右回火用油溫200℃左右回火用16淬火油基礎(chǔ)知識(shí)類(lèi)別牌號(hào)名

稱用

途Ⅰ類(lèi)ABCDEF普通淬火油快速淬火油超速淬火油快速光亮淬火油1號(hào)真空淬火油2號(hào)真空淬火油用于小尺寸及淬透性好的材料淬火用于大、中型材料淬火用于大、中型淬透性差的材料淬火用于中型及淬透性差的材料在可控氣氛下淬火用于中型材料在真空狀態(tài)下淬火用于淬透性好的材料在真空下淬火Ⅱ類(lèi)AB1號(hào)等溫分級(jí)淬火油2號(hào)等溫分級(jí)淬火油用于120℃左右熱油淬火用于160℃左右熱油淬火Ⅲ類(lèi)AB1號(hào)回火油2號(hào)回火油用于150℃左右回火用于200℃左右回火17淬火油基礎(chǔ)知識(shí)項(xiàng)

目普通淬火油快速淬火油超速淬火油快速光亮淬火油1號(hào)真空淬火油2號(hào)真空淬火油試驗(yàn)方法運(yùn)動(dòng)粘度（40℃），mm2/s不大于閃點(diǎn)（開(kāi)口），℃

不低于燃點(diǎn)，℃

不低于水分，%不大于傾點(diǎn)，℃

不高于銅片腐蝕（100℃×3h），級(jí)

不大于光亮性，級(jí)

不大于飽和蒸氣壓（20℃），kPa不高于30180200痕跡-913-26170190痕跡-912-17160180痕跡-912-30180200無(wú)-511-40170190無(wú)-5116.7×10-690210230無(wú)-5116.7×10-6GB/T265GB/T3536GB/T3536GB/T260GB/T3535GB/T5096附錄ASH/T0293熱氧化安定性粘度比(40℃)不大于殘?zhí)吭黾又担?不大于1.51.51.51.51.51.51.51.51.51.51.51.5SH/T0219冷卻性能

特性溫度(80℃時(shí))，℃

不低于800→400℃時(shí)間(80℃)，s不大于800→300℃時(shí)間(80℃)，s不大于

特性溫度(120℃)，℃

不低于5205.0--6004.0-500585-6.0-6004.5--6005.5--5857.5--SH/T022018淬火油基礎(chǔ)知識(shí)項(xiàng)

目1號(hào)等溫分級(jí)淬火油2號(hào)等溫分級(jí)淬火油試驗(yàn)方法運(yùn)動(dòng)粘度（40℃），mm2/s不大于閃點(diǎn)（開(kāi)口），℃

不低于燃點(diǎn)，℃

不低于水分，%不大于傾點(diǎn)，℃

不高于銅片腐蝕（100℃×3h），級(jí)

不大于光亮性，級(jí)

不大于20200220痕跡-51235250280痕跡-512GB/T265GB/T3536GB/T3536GB/T260GB/T3535GB/T5096附錄A熱氧化安定性粘度比(100℃)不大于殘?zhí)吭黾又担?不大于1.51.51.51.5SH/T0219冷卻性能特性溫度(120℃時(shí))，℃

不低于800→400℃時(shí)間(120℃)，s不大于特性溫度(160℃)，℃

不低于800→400℃時(shí)間(160℃)，s不大于6005.0--6005.56006.0SH/T022019三、淬火油的組成、應(yīng)用與選擇20淬火油基礎(chǔ)知識(shí)無(wú)添加劑的冷淬火油快速淬火油（添加劑的效果）熱淬火介質(zhì)回火油水洗性油非石油淬火劑——水、化學(xué)溶液、合成聚合物溶液、鹽和金屬、氣體21淬火油基礎(chǔ)知識(shí)添加劑催冷劑光亮劑防銹劑分散劑抗氧劑高溫抗氧劑基礎(chǔ)油普通淬火油○○○○快速淬火油○○○○○超速淬火油○○○○○快速光亮淬火油○○○○○○真空淬火油○○○○○○等溫分級(jí)淬火油○○○○○○○回火油○○○○22淬火油基礎(chǔ)知識(shí)1、普通淬火油通常用于淬透性足夠的材料，具有相對(duì)較慢的冷卻速度，即使在低冷速下仍可獲得要求的機(jī)械性能。2、快速光亮淬火油主要用于保護(hù)氣氛中加熱工件的淬火冷卻，淬火后工件表面保持光亮，可簡(jiǎn)化淬火后的工序，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。通常用于淬火后不再進(jìn)行二次加工的小型零件，如精密儀器零件，手表及小型量刃具零件。光亮淬火油除能滿足冷卻性能要求外，可以防止氧化后的產(chǎn)物形成大的膠團(tuán)粘附在零件表面，并將已經(jīng)附著在零件表面的不溶物置換下來(lái)，保證淬火零件表面光亮。3、快速淬火油主要用于鹽浴爐、箱式爐加熱的工件或井式滲碳爐的工件的淬火冷卻。用于大、中型金屬零件及合金鋼的淬火冷卻，一個(gè)最重要的特點(diǎn)是在較高時(shí)提高了冷卻速度，同時(shí)在較低的溫度時(shí)保持了較慢的速度?？焖俅慊鹩途哂袃?yōu)良的冷卻性能和熱氧化安定性，最佳使用溫度為30～80℃。23淬火油基礎(chǔ)知識(shí)4、超速淬火油超速淬火油是一種冷卻速度極快的淬火冷卻介質(zhì)，具有良好的淬透性能，主要解決大型零件及鍛造件淬火硬度低和淬透層淺的問(wèn)題。適用于汽車(chē)、軸承、礦山機(jī)械及工模具行業(yè)大型零件和淬透性差的零件加工淬火，滲碳或碳氮共滲淬火，也適用于中碳鋼及其他類(lèi)型的合金鋼的淬火。其主要特點(diǎn)是500～300℃之間的冷卻速度快，有良好的淬透性。5、真空淬火油用于真空爐中加熱工件的密封淬火冷卻。用于軸承鋼、工膜具鋼、大中型航空結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼等材料的真空淬火。真空熱處理工藝可使工件不氧化、不脫碳、減少變形，既提高了零件壽命，又不污染環(huán)境，所以對(duì)淬火油有一些特殊要求。作為真空淬火油應(yīng)具備下列性能：a.具有低的飽和蒸汽壓，不影響爐子真空度和對(duì)爐膛的污染；b.穩(wěn)定的冷卻性能，保證工件淬硬；工件淬火后表面光亮，保持產(chǎn)品光潔度；d.熱穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)。6、等溫分級(jí)淬火油用于工件進(jìn)行分級(jí)淬火冷卻的一種淬火介質(zhì)，主要解決那些低臨界冷卻速度鋼及希望將變形與開(kāi)裂減到最小的零件。適用于軸承鋼、滲碳鋼制造的軸承內(nèi)外圈、精密零件和汽車(chē)齒輪、半軸等工件以及易變形零件的淬火。應(yīng)具有閃點(diǎn)高，粘溫性能好，足夠的冷卻能力，并具有高的抗熱氧化能力。24淬火油基礎(chǔ)知識(shí)1、鋼的臨界冷卻速度鋼從奧氏體化溫度連續(xù)冷卻下來(lái)不發(fā)生珠光體（P）和貝氏體（B）組織轉(zhuǎn)變而只有馬氏體（M）轉(zhuǎn)變的最低冷卻速度稱之為臨界冷卻速度，所選擇的淬火油的冷卻速度必須達(dá)到或高于臨界冷卻速度。2、鋼的淬透性淬透性好的鋼可選冷卻速度較低的淬火油，相反鋼的淬透性較差則必須選擇冷卻速度高的淬火油才能保證淬硬層深及心部硬度值。由于國(guó)產(chǎn)鋼的淬透性帶較寬，應(yīng)以淬透性最低的條件為準(zhǔn)選擇淬火油的冷卻速度。3、淬火零件的有效截面積大小截面積越大的零件需選擇冷卻速度較大且對(duì)流階段開(kāi)始溫度較低的淬火油，以保證零件的淬硬層深度和心部硬度，反之尺寸較小的零件為減小變形和防止開(kāi)裂，宜選擇對(duì)流開(kāi)始溫度稍高、冷卻速度較慢些的淬火油。4、淬火油的冷卻特性曲線每一種淬火油都具有較穩(wěn)定的冷卻特性，所測(cè)定的冷卻特性曲線是選擇淬火油的重要依據(jù)。在具體針對(duì)某種鋼（或幾種鋼）選擇淬火油時(shí)，應(yīng)選擇Tvp溫度在600~700℃、最大冷卻速度對(duì)應(yīng)的溫度在500~600℃左右（即在的T.T.T或C.C.T圖的“鼻子尖”位置），而對(duì)流階段開(kāi)始溫度Tcp應(yīng)適應(yīng)零件截面積大小的要求。255、淬火油的粘度和閃點(diǎn)粘度和初餾點(diǎn)的提高，將縮短膜沸騰階段，使沸騰階段的開(kāi)始溫度趨向更高。由于沸騰階段的熱量散失在高粘度中比低在粘度中多，因此，高粘度淬火油的冷卻曲線整個(gè)高于低粘度淬火油的冷卻曲線。另外，由于淬火工件黏附而引起的油耗也是隨著淬火油粘度的提高而增加。一般情況下冷淬火油的粘度宜低、流動(dòng)性好，而熱淬火油的粘度可略高一些（但在使用溫度下其粘度與冷油相當(dāng)或更低）。淬火油的閃點(diǎn)應(yīng)高于油的使用溫度80℃以上，以確保安全。6、淬火油的氧化穩(wěn)定性淬火油如果不能充分防止氧化，其氧化產(chǎn)物會(huì)在淬火工件上形成沉積物，影響后加工工序，縮短淬火油的使用壽命。因此，只有深精制的礦物油才能作為基礎(chǔ)油，添加的抗氧劑揮發(fā)性要小，高溫下不宜分解，同時(shí)與淬火零件不起反應(yīng)。7、淬火油的光亮性能為了使零件淬火后獲得光亮的金屬表面，需選用加有表面活性劑、光亮劑的光亮淬火油，以減少后加工工序。淬火油的選擇因素26四、淬火的過(guò)程和設(shè)備27淬火油基礎(chǔ)知識(shí)分批生產(chǎn)分批生產(chǎn)工藝適用于較少數(shù)量且熱處理過(guò)程必須變化從而適合不同形狀、大小、材料的元件和最終應(yīng)用的條件。在典型安裝中，熔爐和淬火槽并排放置；工件放置在用耐熱合金制成的平盤(pán)上或籃子中，然后用在導(dǎo)軌上快速平穩(wěn)移動(dòng)的機(jī)械化上料小車(chē)從一個(gè)位置帶至另一個(gè)位置。連續(xù)熔爐系統(tǒng)現(xiàn)代生產(chǎn)工業(yè)廣泛采用連續(xù)熔爐，它尤其適用于小型和中型元件。工件緩慢通過(guò)爐下走廊，穿過(guò)爐膛的移動(dòng)速度需要選擇，以便給出必要的加熱程度。另外還有火焰淬火、感應(yīng)淬火、壓力淬火、真空淬火等方式。28淬火油基礎(chǔ)知識(shí)滲碳?xì)夥仗嫉矟B滲氮淬火設(shè)備淬