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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划贝氏体等温淬火的材料3贝氏体等温淬火贝氏体淬火的组织与力学性能高碳铬轴承钢经下贝氏体淬火后，其组织由下贝氏体、马氏体和残余碳化物组成。其中贝氏体为不规则相交的条片，条片为碳过饱和的结构，其上分布着与片的长轴成5560的粒状或短杆状的碳化物，空间形态为凸透镜状，亚结构为位错缠结，未发现有孪晶亚结构。贝氏体的数量及形态因工艺条件不同而各异。随淬火温度的升高，贝氏体条变长；等温温度升高，贝氏体条变宽，碳化物颗粒变大，且贝氏体条之间的相交的角度变小，逐趋向于平行排列，形成类似与上贝氏体的结构
2、；贝氏体转变是一个与等温转变时间有关的过程，等温淬火后的贝氏体量随等温时间的延长而增加5,19。高碳铬轴承钢下贝氏体组织能提高钢的比例极限、屈服强度、抗弯强度和断面收缩率，与淬回火马氏体组织相比，具有更高的冲击韧性、断裂韧性及尺寸稳定性，表面应力状态为压应力。高的门坎值Kth和低的裂纹扩展速度da/dN则代表贝氏体组织不易萌生裂纹，已有的裂纹或新萌生的裂纹也不易扩展2,19,20。一般认为,全贝氏体或马/贝复合组织的耐磨性和接触疲劳性能低于淬火低温回火马氏体，与相近温度回火的马氏体组织的耐磨性和接触疲劳性能相近或略高。但润滑不良条件下(如煤浆或水这类介质)，全BL组织呈现出明显的优越性，具有比
3、低温回火的M组织还要高的接触疲劳寿命，如水润滑时全BL组织的L10=168h，回火M组织的L10=52h21。生产应用应用效果BL组织的突出特点是冲击韧性、断裂韧性、耐磨性、尺寸稳定性好，表面残余应力为压应力。因此适用于装配过盈量大、服役条件差的轴承，如承受大冲击负荷的铁路、轧机、起重机等轴承，润滑条件不良的矿山运输机械或矿山装卸系统、煤矿用轴承等。高碳铬轴承钢BL等温淬火工艺已在铁路、轧机轴承上得到成功应用，取得了较好效果。(1)扩大了GCr15钢应用范围，一般地GCr15钢M淬火时套圈有效壁厚在12mm以下，但BL淬火时由于硝盐冷却能力强，若采用搅拌、串动、加水等措施，套圈有效壁厚可扩大至
4、28mm左右。(2)硬度稳定、均匀性好:由于BL转变是一个缓慢过程，一般GCr15钢需4h，GCr18Mo钢需5h，套圈在硝盐中长时间等温，表面心部组织转变几乎同时进行，因此硬度稳定、均匀性好，一般GCr15钢BL淬火后硬度在5961HRC,均匀性1HRC，不象M淬火时套圈壁厚稍大一些就出现硬度低、软点、均匀性差等问题。(3)减少淬火、磨削裂纹:在铁路、轧机轴承生产中，由于套圈尺寸大、重量重，油淬火时M组织脆性大，为使淬火后获得高硬度常采取强冷却措施，结果导致淬火微裂纹；由于M淬火后表面为拉应力，在磨加工时磨削应力的叠加使整体应力水平提高，易形成磨削裂纹，造成批量废品。而BL淬火时，由于BL组
5、织比M组织韧性好得多，同时表面形成高达-400-500MPa的压应力，极大地减小了淬火裂纹倾向19；在磨加工时表面压应力抵消了部分磨削应力，使整体应力水平下降，大大减少了磨削裂纹。轴承使用寿命提高:对于承受大冲击载荷的铁路、轧机轴承等，经M淬火后使用时主要失效形式为：装配时内套开裂，使用过程中受冲击外圈挡边掉块、内圈碎裂，而等温淬火轴承由于冲击韧性好、表面压应力，无论装配时内套开裂，还是使用过程中外套挡边掉块、内套碎裂倾向性大大减小，且可降低滚子的边缘应力集中。因此，经等温淬火后比M淬火后平均寿命及可靠性提高。SKF公司把高碳铬轴承钢贝氏体等温淬火工艺主要应用于铁路轴承、轧机轴承以及在特殊工况
6、下使用的轴承，同时开发了适合于贝氏体淬火的钢种19。其淬火时采用较长的等温时间，淬后得到全下贝氏体组织。近来SKF又研制出一种新钢种775V22，并通过特殊的等温淬火得到更均匀的下贝氏体，淬后硬度增加的同时其韧性比常规等温淬火提高60%，耐磨性提高了3倍，处理的套圈壁厚超过100mm。部分等温后得到M/BL复合组织的性能尚有争议，如BL的含量多少为最佳等。即使有一最佳含量，在生产实际中如何控制，且复合组织在等温后还需进行一次附加回火，增加了生产成本。FAG公司主要采用贝氏体分级淬火工艺，其具体的工艺状况不详。热处理工艺中淬火的常用方法有十种，分别是单介质淬火；双介质淬火；马氏体分级淬火；低于M
7、s点的马氏体分级淬火法；贝氏体等温淬火法；复合淬火法；预冷等温淬火法；延迟冷却淬火法；淬火自回火法；喷射淬火法等。一、单介质淬火单介质淬火：把已加热到淬火温度的工件淬人一种淬火介质，使其完全冷却。这种是最简单的淬火方法，常用于形状简单的碳钢和合金钢工件。淬火介质根据零件传热系数大小、淬透性、尺寸、形状等进行选择。二、双介质淬火双介质淬火：把加热到淬火温度的工件，先在冷却能力强的淬火介质中冷却至接近Ms点，然后转入慢冷的淬火介质中冷却至室温，以达到不同淬火冷却温度区间，并有比较理想的淬火冷却速度。用于形状复杂件或高碳钢、合金钢制作的大型工件，碳素工具钢也多采用此法。常用冷却介质有水-油、水-硝盐
8、、水-空气、油-空气，一般用水作快冷淬火介质，用油或空气作慢冷淬火介质，较少采用空气。三、马氏体分级淬火马氏体分级淬火：钢材奥氏体化，随之浸入温度稍高或稍低于钢的上马氏点的液态介质(盐浴或碱浴)中，保持适当时间，待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷，过冷奥氏体缓慢转变成马氏体的淬火工艺。一般用于形状复杂和变形要求严的小型工件，高速钢和高合金钢工模具也常用此法淬火。四、低于Ms点的马氏体分级淬火法低于Ms点的马氏体分级淬火法：浴槽温度低于工件用钢的Ms而高于Mf时，工件在该浴槽中冷却较快，尺寸较大时仍可获得和分级淬火相同的结果。常用于尺寸较大的低淬透性钢工件。五、贝氏体等温淬火法贝氏体等温淬
9、火法：将工件淬入该钢下贝氏体温度的浴槽中等温，使其发生下贝氏体转变，一般在浴槽中保温3060min。贝氏体等温淬火工艺主要三个步骤：奥氏体化处理；奥氏体化后冷却处理；贝氏体等温处理；常用于合金钢、高碳钢小尺寸零件及球墨铸铁件。六、复合淬火法复合淬火法：先将工件急冷至Ms以下得体积分数为10%30%的马氏体，然后在下贝氏体区等温，使较大截面工件得到马氏体和贝氏体组织，常用于合金工具钢工件。七、预冷等温淬火法预冷等温淬火法：又称升温等温淬火，零件先在温度较低浴槽中冷却，然后转入温度较高的浴槽中，使奥氏体进行等温转变。适用于淬透性较差的钢件或尺寸较大又必须进行等温淬火的工件。八、延迟冷却淬火法延迟冷
10、却淬火法：零件先在空气、热水、盐浴中预冷到稍高于Ar3或Ar1温度，然后进行单介质淬火。常用于形状复杂各部位厚薄悬殊及要求变形小的零件。九、淬火自回火法淬火自回火法：将被处理工件全部加热，但在淬火时仅将需要淬硬的部分浸入淬火液冷却，待到未浸入部分火色消失的瞬间，立即取出在空气中冷却的淬火工艺。淬火自回火法利用心部未全部冷透的热量传到表面，使表面回火。常用于承受冲击的工具如錾子、冲子、锤子等。十、喷射淬火法喷射淬火法：向工件喷射水流的淬火方法，水流可大可小，根据所要求的淬火深度而定。喷射淬火法不会在工件表面形成蒸汽膜，这样就能够保证得到比昔通水中淬火更深的淬硬层。主要用于局部表面淬火。淬火钢的淬
11、火是将钢加热到临界温度Ac3或Ac1以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下进行马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。历史词音：淬火，(英文名称：quenching)在金属材料加工、金属热处理等学术领域和行业内均读音：zhn。淬火1应该读“蘸火”是淬火工艺的行业术语，起源于工艺处理的方法，因为淬火就是把加热到一定程度的热工件蘸一下介质，以达到要求，过去工匠们形象的称谓淬火为蘸火，淬火工艺应用很广，读法也随之流传开来。但辞海中并未有说明，只提有淬火。通过淬火与不同
12、温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性下降及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合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。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。
13、工件硬度编辑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定其HRC值。淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测定HRA值，而厚度小于的淬火钢板、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定其HRC值。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
14、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。表1钢中铁基固溶体的显微硬度值应用编辑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。为满足各种零件千差万别的技术要求，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。工艺过程编辑包括加热、保
15、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。淬火加热温度淬火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如图1所示。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3050。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3050，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。常用钢种淬火的温度参见表2。表2常用钢种淬火的加热温度实际生
