為了使工件得到要求的硬度和性能，滿足實(shí)際需要，工件加熱后要選擇合適的淬火方法，即實(shí)現(xiàn)工件的淬火硬化而又不開(kāi)裂，將工件以大于其臨界冷卻速度在臨界區(qū)急冷，同時(shí)又在危險(xiǎn)區(qū)（低溫區(qū)域）應(yīng)慢冷，這種先慢后快的冷卻方法可確保工件的技術(shù)要求和零件變形小、無(wú)開(kāi)裂現(xiàn)象,因此工件的材料、形狀和要求等不同，冷卻方式存在較大的差異，應(yīng)具體對(duì)待，但目的是保證熱處理后的工件質(zhì)量合格。

二、常見(jiàn)的冷卻方法

    1．預(yù)冷淬火法（或延續(xù)淬火法）

    用于形狀復(fù)雜、截面變化大的工件的淬火，該類工件如采用單一的冷卻方式，會(huì)造成變形和開(kāi)裂。而預(yù)冷后使尖角、棱處的溫度降低，減小了溫差。預(yù)冷的時(shí)間計(jì)算為：

    r=12+RS

式中  r預(yù)冷時(shí)間，s；

    S-預(yù)冷截面處最薄的厚度，mm;

    R-與工件有關(guān)的系數(shù)，一般為3～4s/mm。

    該方法多用于碳素鋼的淬火.

    2．雙液淬火法

    將加熱后的工件在兩種介質(zhì)中進(jìn)行冷卻處理，以獲得需要的組織和性能，如水一油，

油一鹽浴等，下圖為雙液冷卻示意圖。

 

在生產(chǎn)實(shí)際中我們常采用簡(jiǎn)單易行、操作方便、介質(zhì)穩(wěn)定的水淬油冷的冷卻方式，用

于碳工鋼、大截面的低合金工具鋼的淬火。在高溫區(qū)用鹽水快速冷卻，抑制過(guò)冷奧氏體的分解，在低于400℃以下轉(zhuǎn)入鹽浴或油中緩慢冷卻，以減少工件的內(nèi)應(yīng)力和開(kāi)裂傾向亡。

    3．分級(jí)淬火法

    工件快速冷卻到Ms點(diǎn)左右，保溫停留數(shù)分鐘，使工件表面和心部的溫差減小，然后取出空冷，工件在緩慢的冷卻速度下進(jìn)行馬氏體的轉(zhuǎn)變。200℃左右工件產(chǎn)生的熱應(yīng)力比雙液淬火的小，恒溫幾分鐘可使一部分奧氏體空冷形成馬氏體。產(chǎn)生的組織應(yīng)力小，防止了工件的開(kāi)裂。工廠中常采用此方法處理碳素鋼和合金鋼的淬火問(wèn)題。

    4．等溫淬火

    此淬火分為貝氏體淬火和馬氏體淬火兩種。工件以大子臨界冷卻速度冷到Ms點(diǎn)稍上溫度，停留較長(zhǎng)時(shí)間使過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w，明顯減小熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，無(wú)開(kāi)裂傾向。馬氏體等溫溫度時(shí)間長(zhǎng)，等溫淬火產(chǎn)生的淬火應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于直接淬火應(yīng)力，可有效防止工件的變形和開(kāi)裂,采用在130 ~160℃熱油中淬火，奧氏體在較高的溫度下向馬氏體轉(zhuǎn)變。

    5．間斷淬火法（或斷續(xù)淬火法）

    指將加熱透的工件淬入冷卻介質(zhì)中，數(shù)秒后提出空冷一段時(shí)間，然后再次淬入介質(zhì)中，如此反復(fù)多次，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的冷卻。其目的是使工件的心部和表面得到不同的硬度，當(dāng)工件從介質(zhì)中取出后，工件的表面轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體被心部的熱量回火，減少了內(nèi)應(yīng)力的作用，但此時(shí)內(nèi)部的奧氏體不能發(fā)生分解，以利于再次淬入介質(zhì)中繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，得到需要的金相組織和硬度。該方法多用子大型碳素鋼的模具，其形狀復(fù)雜、壁厚薄不均、多孔和槽形變化大的整體淬火。

    6．局部淬火法

    將工件需要高硬度的部分進(jìn)行加熱和冷卻。通常采用整體加熱后，對(duì)需要淬硬部位冷卻。另外也有局部加熱和局部冷卻的。其目的是防止整體冷卻后工件的變形和開(kāi)裂，局部的冷卻則有利于減少工件的應(yīng)力，該方法多數(shù)采用水冷或噴淋，實(shí)現(xiàn)工件的表面淬火，如沖模、卡規(guī)、氣門樣板、錘頭、鑿子和斧子等，回火既可以人工回火，也可以自行回火。

    7．空冷淬火法

    在保證所需硬度的前提條件下，盡可能減慢淬火冷卻速度，該方法有利于減少工件的變形和開(kāi)裂，而在空氣中冷卻不失為一種減少變形的好方法。多用于高合金鋼如Cr12、Cr12MoV、3Cr2W8V、W18Cr4V、4Cr9Si2、4CrlOSi2Mo等鋼的冷卻，它們的淬透性強(qiáng)，在空中冷卻即可獲得需要的組織和性能[2]。

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