冷却设计对泵管制造商的影响

泵管制造商常用的淬火介质是水和油。水是使用最广泛的淬火介质,因为水便宜,容易获得,并有很强的冷却能力。然而,它的冷却特性并不理想。当工件温度为200~300时,其冷却能力大,容易造成淬火零件变形和开裂。因此,它主要用于形状简单的碳钢工件。与水相比,当工件温度为550~650和200~300时,冷却能力较差,不利于碳钢的淬火,但降低了工件的变形和开裂倾向,主要适用于合金钢的淬火。此外,盐或碱性水溶液(如氯化钠、氢氧化钠水溶液等。),熔盐和水玻璃淬火剂也可用作淬火介质。单液淬火是一种淬火工艺,其中奥氏体化的工件浸入淬火介质中,并连续冷却至室温,如图4.16a所示。例如,碳钢在水中淬火,合金钢在油中淬火。该方法操作简单,易于实现机械化和自动化。然而,由于水和油的冷却特性并不理想,所以通常用于淬火形状简单的工件。双液淬火是一种淬火工艺,其中奥氏体化的工件浸入具有强冷却能力的介质中,冷却到略高于m的温度,然后立即转移到另一种具有弱冷却能力的介质中进行马氏体转变,如图4.16b所示。例如,碳钢通常在油之前用水淬火,而合金在空气冷却之前用油淬火。双液淬火法充分利用了两种冷却介质的优点,使冷却条件接近理想状态,但操作难以控制,需要操作人员有一定的实践经验。主要用于中型复杂的高碳钢和较大尺寸的合金钢工件。分级淬火:将奥氏体化的工件浸入温度接近m点的盐浴和碱浴中一段适当的时间。工件内外层达到中温后,取出工件,空冷,得到马氏体组织的淬火过程,如图4.16c所示。分级淬火方法显著降低了淬火应力,降低了工件的变形和开裂倾向。由于盐浴和碱浴冷却能力的限制,它只适用于形状复杂的碳钢和合金钢工件。泵管厂家等温淬火是将奥氏体化后的工件浸入略高于m的盐浴或碱浴中足够长的时间,进行下贝氏体转变后的空冷淬火过程,如图4.16d所示。等温淬火不仅淬火应力小,能有效防止变形和开裂,而且能获得高强度、韧性好的下贝氏体组织。然而,由于盐浴或碱浴的冷却能力小,它适用于形状复杂和尺寸精度要求高的小工件。

钢的淬透性是指钢在淬火过程中获得硬化深度的能力,这是钢本身的固有属性。硬化深度通常是从钢表面到半马氏体区域(即50%马氏体和50%非马氏体)的垂直距离。对于相同形状和尺寸的工件,在相同的热处理条件下,硬化深度大的材料淬透性好,而硬化深度小的材料淬透性差。钢的淬透性主要取决于钢的化学成分和奥氏体化条件。大多数合金元素溶解在奥氏体中,并将C曲线向右移动,这降低了钢的临界冷却速度,从而提高了钢的淬透性。奥氏体化温度越高,保温时间越长,奥氏体晶粒越粗,成分越均匀,钢的淬透性越高。钢的淬透性对淬火后的力学性能有很大影响。例如,如果相同的淬火和回火钢完全硬化,其表面与芯的结构和性能一致,并具有良好的综合机械性能。如果它没有硬化,表面有一个cer

然而,在相同的冷却介质中,钢的临界直径越大,其淬透性越好。因此,钢的淬透性是合理选材和确定热处理工艺的重要指标。必须指出,钢的淬透性和硬化能力是两个完全不同的概念。钢的硬化能力是指钢淬火后所能达到的硬度。它主要取决于钢中碳的质量分数,更具体地说,取决于马氏体中碳的质量分数。对于具有良好淬透性的钢,其硬化能力不一定像低碳合金钢那样高,但其硬化能力并不高。高碳工具钢的淬透性差,但其硬化能力很高。回火是指将淬火钢再加热到A1以下的某一温度,保持该温度一定时间,然后冷却到室温的热处理过程。钢通常在淬火后回火。回火的主要目的是获得工件所需的结构和性能。正常情况下,钢的淬火组织是淬火马氏体和少量残余奥氏体。它具有高强度和硬度,但塑性和韧性低。为了满足各种工件不同性能的要求,有必要配合适当的回火来改变淬火组泵管的织构,以调整和改善钢的性能。稳定的工件尺寸淬火马氏体和残余奥氏体是不稳定的结构,它们具有自发转变为稳定结构的趋势,从而引起工件形状和尺寸的变化。回火将淬火结构转变成稳定的结构,从而确保工件在使用过程中不会改变形状和尺寸。消除或降低淬火应力工件淬火后内应力大。如果不及时回火消除,工件将进一步变形甚至开裂。

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