钢的热处理加工 淬火介质相关介绍

在热处理中，理想淬火介质的冷却能力应在过冷奥氏体最不稳定的区域——珠光体区域进行转变，具有较快的冷却速度。本文就来具体介绍具有这种冷却特性的淬火介质。

淬火介质的冷却作用

按聚集状态不同，淬火介质可以分为固态、液态和气态三种。对固态介质，若为静止接触则是二固态物质的热传导问题。若为沸腾床冷却，则取决于沸腾床的工作特性。关于这方面的问题，尚在深入研究中。气体介质中的淬火冷却，是气体介质加热的逆过程。

最常用的淬火介质是液态介质，因为工件淬火时温度很高，高温工件放入低温液态介质中，不仅发生传热作用，还可能引起淬火介质的物态变化。因此，工件淬火的冷却过程不仅是简单传热学的问题，尚应考虑淬火介质的物态变化。

根据工件淬火冷却过程中，淬火介质有否发生物态变化，可把液态淬火介质分成两类，即有物态变化的和无物态变化的。

如果淬火件的温度超过液态淬火介质的沸腾或分解、裂化温度，则淬火介质在淬火过程中就要发生物态变化，如普通所采用的水基淬火介质及各类淬火油等，这类淬火介质都属于有物态变化的淬火介质。

在有物态变化的淬火介质中淬火冷却时，钢件冷却过程分为三个阶段：

1、蒸气膜阶段：灼热工件投入淬火介质后，一瞬间就在工件表面产生大量过热的蒸气，紧贴工件形成连续的蒸气膜，使工件与液体分开。蒸气膜由液体汽化的未分解成分所组成，或又有机物体的蒸气和裂解成分所组成。

2、沸腾阶段：进一步冷却时，工件表面温度降低，工件所放出热量越来越少，蒸气膜厚度减薄并在越来越多的地点破裂，以致液体就在这些地方与工件直接接触，形成大量气泡逸出液体。当工件的温度降至介质的沸点或分解温度时，沸腾停止。

3、对流阶段：当工件表面的温度降至介质的沸点或分解温度以下时，工件的冷却主要靠介质的对流进行。

对无物态变化的淬火介质，在淬火冷却中主要靠对流散热，相当于上述对流阶段。当然在工件温度较高时，辐射散热也占很大比例。此外，也存在传导散热，这要视介质的热导率及介质的流动性等因素而定。