确定淬火工艺规范的原则、淬火介质及冷却方式的选择与确定

淬火工艺规范包括淬火加热方式、加热温度、保温时间、冷却介质及冷却方式等。确定工件淬火规范的依据是工件图纸及技术要求、所用材料牌号、相变点及过冷奥氏体等温或连续冷却转变曲线、端淬曲线、加工工艺路线及淬火前的原始组织等。只有充分掌握这些原始材料，才能正确确定淬火工艺规范。

1、淬火加热方式及加热温度的确定原则

淬火一般是最终热处理工序，因此，应采用保护气氛加热或真空加热，只有一些毛坯或棒料的调制处理（淬火、高温回火）可以在普通空气介质中加热。因为调质后尚需机械加工切削加工，可以除去表面氧化、脱碳等加热缺陷。但是随着少、无切削加工的发展、调质处理后仅是一些切削加工量很小的精加工，因而也要求五氧化、脱碳加热。淬火加热一般是热炉装料，但对工件尺寸较大、几何形状复杂的高合金钢制工件，应该根据生产批量的大小，采用预热炉（周期作业）预热，或分区（连续炉）加热等方式进行加热。淬火加热温度，主要根据钢的相变点来确定。考虑选用淬火介质和冷却方式时，在选用冷却速度较低的淬火介质和淬火方法的情况下，为了增加过冷奥氏体的稳定性，防止由于过冷速度较低而使工件在淬火时发生珠光体型转变，常去稍高的淬火加热温度。

2、淬火加热时间的确定原则

淬火加热时间应包括工件整个截面加热到预定淬火温度，并使之在该温度下完成组织转变、碳化物溶解和奥氏体成分均匀化所需的时间，因此，淬火加热时间包括升温和保温两段时间。在实际生产中，只有大型工件或装炉量很多情况下，才把升温时间和保温时间分别进行考虑。一般情况下把升温和保温两段时间通称为淬火加热时间。当把升温时间和保温时间分别考虑时，由于淬火温度高于相变温度，所以升温时间包括相变重结晶时间。保温时间实际上只要考虑碳化物溶解和奥氏体成分均匀化所需时间即可。

3、淬火介质及冷却方式的选择与确定

淬火介质的选择，首先应按工件所采用的材料及其淬透层深度的要求，根据该种材料的端淬曲线，通过一定的图表来进行选择。若仅从淬透层深度角度考虑，凡是淬火烈度大于按淬透层所要求的淬火烈度的淬火介质都可采用，但是从淬火应力变形开裂的角度考虑，淬火介质的淬火烈度越低越好。综合这两方面的要求，选择淬火介质的第一个原则应是在满足工件淬透层深度要求的前提下，选择淬火烈度最低的淬火介质。结合过冷奥氏体连续冷却转变曲线及淬火本质选择淬火介质时，还应考虑其冷却特性，即淬火介质应作如下选择：在相当于被淬火钢的过冷奥氏体最不稳定区具有足够的冷却能力，而在马氏体转变区冷却速度又很缓慢。此外，淬火介质的冷却特性在使用过程中应该稳定，长期使用和存放不易变质，价格低廉，来源丰富，且无毒及无环境污染。