㈠ 碳鋼淬火的冷卻速度是否越快越好,舉例說明
冷卻是淬火的關鍵工序,它直接影響到鋼淬火後的組織和性能。冷卻時應使冷卻速版度大權於臨界冷卻速度,以保證獲得馬氏體組織;在這個前提下又應盡量緩慢冷卻,以減少鋼中的內應力,防止變形和開裂。可使淬火工作在過冷奧氏體最不穩定的溫度范圍(650~550℃)進行快冷而在較低溫度(300~100℃)時冷卻速度則盡可能小些。
為了保證淬火效果,應選用合適的冷卻方法(如雙液淬火、分級淬火等).不同的冷卻介質在不同的溫度范圍內的冷卻速度有所差別。
㈡ 為什麼把高溫的金屬器件急劇冷卻可以增強其硬度此過程中發生了什麼變化
「把高溫的金屬器件急劇冷卻」在工業上稱為淬火。
鋼的淬火的定義:將鋼加熱到臨界溫度(亞共析鋼過共析鋼)以上某一溫度,保溫一段時間,使之全部或部分奧氏體化,然後以大於臨界冷卻速度的冷速冷卻到馬氏體轉變溫度以下,進行馬氏體轉變的熱處理工藝。
鐵在727攝氏度發生同素異構轉變。在高於727度為面心立方晶格結構的伽馬鐵,低於727度為體心立方晶格的阿爾法鐵。
碳在伽馬鐵中的溶解度(2.11%)比阿爾法鐵(0.0218%)大。
將一定含碳量的鋼加熱到臨界溫度以上某一溫度,然後急冷。碳來不及析出,就形成馬氏體。馬氏體的定義為:碳過飽和固溶於阿爾法鐵中形成的組織。
碳過飽和固溶在晶格中增加位錯密度,扭曲晶格,發生晶格畸變,增加了變形抗力。所以馬氏體的密度較其它組織小,韌性很差,但硬度很高。
此外,由於鋼中晶粒的晶界原子排列雜亂不規則,對塑性變形有阻礙作用。因此晶粒越細,晶界越多,強度、硬度越高。
臨界溫度以上的鋼在劇烈冷卻時,由於冷速快,過冷度大,晶粒很細,這也是提高強度硬度的一個方面。
總結一下:高溫的鋼急劇冷卻後,產生了高硬度的馬氏體組織(固溶強化),並且細化了晶粒,所以提高了硬度。
並不是所有的金屬都可以淬火強化。只有部分鋼、部分鑄鐵、部分鋁合金等可以。
象黃銅、紫銅淬火後,硬度不升高反而降低。而鋁合金淬火後,硬度先降低,數天後才開始逐步升高。這些性質在冷變形工藝中都有應用。
二樓的所述有誤,金屬以金屬鍵聯結,沒有分子。也不是分子間排列更加緊密引起的硬度升高。一般認為是固溶強化和細化晶粒的作用。