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工件在有物態(tài)變化的冷卻介質(zhì)中淬火不同階段
工件在有物態(tài)變化的冷卻介質(zhì)中淬火時，一般分為三個階段
(1)蒸汽膜冷卻階段，在工件表面形成一層蒸汽膜，與周圍的介質(zhì)無法接觸，通過蒸汽膜傳遞熱量，故冷卻速度慢。
(2)沸騰冷卻階段，隨著工件表面溫度的降低，介質(zhì)吸收的熱量大于工件釋放的熱量，蒸汽膜變薄和破裂，工件與冷卻介質(zhì)接觸產(chǎn)生劇烈的沸騰，出現(xiàn)大量的氣泡，因此工件的冷卻速度加快。
( 3)對流冷卻階段，當工件的表面溫度降到冷卻介質(zhì)的沸點以下，即進入了對流冷卻階段，此時工件的冷速最慢。該階段的冷卻速度取決于冷卻介質(zhì)的黏度、工件與介質(zhì)的溫差、比容等因素，是一個綜合性的技術指標。
上述三個過程如圖所示。
冷卻能力是指介質(zhì)與工件表面的熱交換能力，其大小同介質(zhì)的組成及物理和化學性能有關。首先從以下幾個方面分析其對冷卻速度的影響。
①比容和熱導率。三者的數(shù)值越大，冷卻能力越強。
②黏度和蒸氣壓。其值愈低，冷卻能力愈強。
③汽化熱。汽化熟值大，則冷卻能力強。
而外在的因素也同樣影響到冷卻效果，見表9-1。
表9-1 冷卻介質(zhì)的外在因素對冷卻速度的影響
(1)蒸汽膜冷卻階段，在工件表面形成一層蒸汽膜，與周圍的介質(zhì)無法接觸，通過蒸汽膜傳遞熱量，故冷卻速度慢。
(2)沸騰冷卻階段，隨著工件表面溫度的降低，介質(zhì)吸收的熱量大于工件釋放的熱量，蒸汽膜變薄和破裂，工件與冷卻介質(zhì)接觸產(chǎn)生劇烈的沸騰，出現(xiàn)大量的氣泡，因此工件的冷卻速度加快。
( 3)對流冷卻階段，當工件的表面溫度降到冷卻介質(zhì)的沸點以下，即進入了對流冷卻階段，此時工件的冷速最慢。該階段的冷卻速度取決于冷卻介質(zhì)的黏度、工件與介質(zhì)的溫差、比容等因素，是一個綜合性的技術指標。
上述三個過程如圖所示。
冷卻能力是指介質(zhì)與工件表面的熱交換能力，其大小同介質(zhì)的組成及物理和化學性能有關。首先從以下幾個方面分析其對冷卻速度的影響。
①比容和熱導率。三者的數(shù)值越大，冷卻能力越強。
②黏度和蒸氣壓。其值愈低，冷卻能力愈強。
③汽化熱。汽化熟值大，則冷卻能力強。
而外在的因素也同樣影響到冷卻效果，見表9-1。
表9-1 冷卻介質(zhì)的外在因素對冷卻速度的影響
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影響因素 |
作用和效果 |
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介質(zhì)的溫度
攪拌的作用 介質(zhì)的冷卻壓力 工件的形狀和表面狀態(tài) 添加物的影響 |
對水、水的溶液和堿溶液而言，溫度升高，則冷卻能力降低；對油和硝鹽等則提高冷卻速度 加快了流動速度和工件與介質(zhì)的接觸，冷卻速度加快 壓力大則拎卻速度加快 形狀復雜、體積較大的工件冷卻速度慢 可調(diào)整冷卻速度的冷速 |
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資料來源：東莞市弘超模具科技有限公司結構鋼事業(yè)部
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