了解不銹鋼管淬火后的性能指標(biāo),并分析淬火時的最佳淬火速度?,F(xiàn)在讓我們討論什么是淬火劑。不銹鋼管廠如何選擇淬火劑?
所謂的淬火劑是淬火時使用的冷卻介質(zhì)。我們知道,在淬火時,不銹鋼管需要在650 ~ 550 (C形曲線前端)范圍內(nèi)快速冷卻,以防止奧氏體分解,即確保不銹鋼管可以完全淬火。然而,在200 ~ 300(馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)Ms和Mz之間)的范圍內(nèi),需要緩慢冷卻以降低內(nèi)應(yīng)力并防止不銹鋼管的變形和破裂。因此,淬火劑的質(zhì)量應(yīng)通過這兩個溫度范圍內(nèi)的冷卻能力來評估。
(1)水淬劑
在目前使用的淬火劑中,水被廣泛使用。一方面,它便宜,另一方面,它基本上滿足淬火冷卻速度的要求。因為水的冷卻速度(18)在650 ~ 550的溫度范圍內(nèi)非???,約為600/秒,這就有很大的冷卻速度。因此,奧氏體可以快速過冷到馬氏體區(qū)區(qū)域,以確保淬火期間的馬氏體結(jié)構(gòu)。這是它的優(yōu)點(diǎn)之一。然而,馬氏體區(qū)地區(qū)(200 ~ 300)的冷卻速度并不慢:約270/秒。這種急劇的冷卻速度大大增加了馬氏體區(qū)區(qū)域的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力,導(dǎo)致不銹鋼管的淬火缺陷。因此,水不應(yīng)用作淬透性好的合金鋼的淬火劑。
當(dāng)水用作猝滅劑時,還有一些其它缺點(diǎn)。不銹鋼焊接管首先,當(dāng)水溫高于50時,其制冷量在650 ~ 550范圍內(nèi)急劇下降,僅為100/秒。然而,在200 ~ 300的馬氏體區(qū)地區(qū),仍然是270/秒。其次,當(dāng)水與水不溶性物質(zhì)(懸浮物、乳狀液)混合并與空氣溶解時,其200以上的冷卻能力將大大降低,從而增加馬氏體區(qū)地區(qū)的冷卻能力:這兩者與我們對冷卻速度的要求完全相反:它們非常不利于淬火。因此,為了保證淬火不銹鋼管的質(zhì)量,除了嚴(yán)格控制淬火水溫外,還必須保持淬火液的純度。因此,油水混合物、肥皂水或含有更多溶解空氣的水不能用作淬火劑。
為了提高水的淬火性能,不銹鋼管工廠經(jīng)常向水中加入一些酸、堿和鹽,這將對水的冷卻能力產(chǎn)生有益的改變。也就是說,冷卻速率在650至500的溫度范圍內(nèi)。c大大增加到約1100至1290c/秒。在200 ~ 300范圍內(nèi),增幅很小。同時:即使使用溫度稍高,也沒有明顯的不良影響。例如,50%氫氧化鈉水溶液:無論在20或96下,其在300或以上的冷卻速度仍高于相同溫度下的純水。因此,在熱處理生產(chǎn)實踐中,鹽和堿的水溶液被廣泛用作淬火介質(zhì)。
近年來,在熱處理實踐中,304不銹鋼焊管高濃度苛性堿溶液(30 ~ 60%苛性堿)常被用作淬火劑。溶液的溫度保持在30 ~ 120之間。該溶液的淬火能力不低于水,開裂可能性和變形程度比水大大降低。還建議使用5%的高錳酸鉀和10%的甘油溶液作為優(yōu)秀的淬滅劑,但應(yīng)用仍然不是很廣泛。
(2)油淬火劑
與水相比,油作為淬火劑的優(yōu)點(diǎn)是在300-200溫度范圍內(nèi)的冷卻能力幾乎是水的1/10,從而降低了馬氏體相變區(qū)的熱應(yīng)力,但其在650-550范圍內(nèi)的冷卻速度僅為150/秒左右,因此只能用作臨界冷卻速度低的不銹鋼管的淬火劑。
當(dāng)油淬火劑的溫度為20 ~ 100時,冷卻能力沒有明顯變化,但油的缺點(diǎn)是易燃(根據(jù)油的不同,其燃點(diǎn)約為150 ~ 200)。因此,當(dāng)使用油作為淬火劑時,使用溫度不應(yīng)太高,一般應(yīng)低于60。對于閃點(diǎn)高級油——過熱汽缸油,閃點(diǎn)310,所謂熱油淬火也可以在200左右進(jìn)行。此外,油會在不銹鋼管表面焦化,形成一層焦炭。