冷却设计对泵管制造商的影响

泵管制造商常用的淬火介质是水和油。水是使用最广泛的淬火介质，因为水便宜，容易获得，并有很强的冷却能力。然而，它的冷却特性并不理想。当工件温度为200~300时，其冷却能力大，容易造成淬火零件变形和开裂。因此，它主要用于形状简单的碳钢工件。与水相比，当工件温度为550~650和200~300时，冷却能力较差，不利于碳钢的淬火，但降低了工件的变形和开裂倾向，主要适用于合金钢的淬火。此外，盐或碱性水溶液(如氯化钠、氢氧化钠水溶液等。)，熔盐和水玻璃淬火剂也可用作淬火介质。单液淬火是一种淬火工艺，其中奥氏体化的工件浸入淬火介质中，并连续冷却至室温，如图4.16a所示。例如，碳钢在水中淬火，合金钢在油中淬火。该方法操作简单，易于实现机械化和自动化。然而，由于水和油的冷却特性并不理想，所以通常用于淬火形状简单的工件。双液淬火是一种淬火工艺，其中奥氏体化的工件浸入具有强冷却能力的介质中，冷却到略高于m的温度，然后立即转移到另一种具有弱冷却能力的介质中进行马氏体转变，如图4.16b所示。例如，碳钢通常在油之前用水淬火，而合金在空气冷却之前用油淬火。双液淬火法充分利用了两种冷却介质的优点，使冷却条件接近理想状态，但操作难以控制，需要操作人员有一定的实践经验。主要用于中型复杂的高碳钢和较大尺寸的合金钢工件。分级淬火：将奥氏体化的工件浸入温度接近m点的盐浴和碱浴中一段适当的时间。工件内外层达到中温后，取出工件，空冷，得到马氏体组织的淬火过程，如图4.16c所示。分级淬火方法显著降低了淬火应力，降低了工件的变形和开裂倾向。由于盐浴和碱浴冷却能力的限制，它只适用于形状复杂的碳钢和合金钢工件。泵管厂家等温淬火是将奥氏体化后的工件浸入略高于m的盐浴或碱浴中足够长的时间，进行下贝氏体转变后的空冷淬火过程，如图4.16d所示。等温淬火不仅淬火应力小，能有效防止变形和开裂，而且能获得高强度、韧性好的下贝氏体组织。然而，由于盐浴或碱浴的冷却能力小，它适用于形状复杂和尺寸精度要求高的小工件。

钢的淬透性是指钢在淬火过程中获得硬化深度的能力，这是钢本身的固有属性。硬化深度通常是从钢表面到半马氏体区域(即50%马氏体和50%非马氏体)的垂直距离。对于相同形状和尺寸的工件，在相同的热处理条件下，硬化深度大的材料淬透性好，而硬化深度小的材料淬透性差。钢的淬透性主要取决于钢的化学成分和奥氏体化条件。大多数合金元素溶解在奥氏体中，并将C曲线向右移动，这降低了钢的临界冷却速度，从而提高了钢的淬透性。奥氏体化温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒越粗，成分越均匀，钢的淬透性越高。钢的淬透性对淬火后的力学性能有很大影响。例如，如果相同的淬火和回火钢完全硬化，其表面与芯的结构和性能一致，并具有良好的综合机械性能。如果它没有硬化，表面有一个cer

然而，在相同的冷却介质中，钢的临界直径越大，其淬透性越好。因此，钢的淬透性是合理选材和确定热处理工艺的重要指标。必须指出，钢的淬透性和硬化能力是两个完全不同的概念。钢的硬化能力是指钢淬火后所能达到的硬度。它主要取决于钢中碳的质量分数，更具体地说，取决于马氏体中碳的质量分数。对于具有良好淬透性的钢，其硬化能力不一定像低碳合金钢那样高，但其硬化能力并不高。高碳工具钢的淬透性差，但其硬化能力很高。回火是指将淬火钢再加热到A1以下的某一温度，保持该温度一定时间，然后冷却到室温的热处理过程。钢通常在淬火后回火。回火的主要目的是获得工件所需的结构和性能。正常情况下，钢的淬火组织是淬火马氏体和少量残余奥氏体。它具有高强度和硬度，但塑性和韧性低。为了满足各种工件不同性能的要求，有必要配合适当的回火来改变淬火组泵管的织构，以调整和改善钢的性能。稳定的工件尺寸淬火马氏体和残余奥氏体是不稳定的结构，它们具有自发转变为稳定结构的趋势，从而引起工件形状和尺寸的变化。回火将淬火结构转变成稳定的结构，从而确保工件在使用过程中不会改变形状和尺寸。消除或降低淬火应力工件淬火后内应力大。如果不及时回火消除，工件将进一步变形甚至开裂。