熱處理工件在淬火介質(zhì)中冷卻過程

熱處理工件在淬火介質(zhì)中冷卻過程：當熾熱工件進入熱處理淬火介質(zhì)中后，其冷卻過程大致可分為3個階段：

1． 蒸汽膜內(nèi)冷卻階段（簡稱蒸氣膜階段）：熱處理工件剛進入介質(zhì)的瞬間，周圍的介質(zhì)立即被加熱而汽化，在熱處理工件表面上形成一層蒸氣膜。由于膜的導(dǎo)熱性能差，鼓被其包圍隔絕的工件冷速是很慢的。初期，由于熱處理工件放出的熱量大于介質(zhì)從蒸氣膜吸走的熱量，所以膜不斷增厚。隨冷卻的進行，工件溫度不斷下降，膜的厚度及其穩(wěn)定性也逐漸變小，直至破裂而消失（冷卻的第1階段）。

2． 沸騰冷卻階段（簡稱沸騰階段）：當蒸氣膜破裂時，熱處理工件就與介質(zhì)直接接觸，介質(zhì)在工件表面激烈沸騰，不斷逸出的氣泡帶走了大量的熱量，以至熱處理工件的冷卻速度很大。此階段直到工件冷卻至介質(zhì)的沸點為止。（冷卻第2階段）

3． 對流冷卻階段（簡稱對流階段）：當熱處理工件冷到低至介質(zhì)的沸點時，主要只能靠對流傳熱的方式進行冷卻，工件的冷卻速度甚至比蒸氣膜階段還要緩慢，而且隨工件表面與介質(zhì)的溫差不斷減小冷速越來越小。（冷卻的第3階段）。

　　噴射和浸液淬火是采用液體淬硬的兩種最為常用的方法。在噴射淬火中，有幾種常用的方法，他們包括：漸進掃描加熱噴射，加熱后原位噴射（逐一噴射淬火）和加熱后移位噴射。在采用高頻淬透性材料并要求淺淬硬層的部分應(yīng)用中，也可采用在加熱的同時進行噴射淬火，并且在加熱停止后，再繼續(xù)冷卻片刻。

浸液淬火一般用于工件加熱后在感應(yīng)圈下方位置進行。在部分應(yīng)用中，零件是浸沒在淬火液中進行感應(yīng)加熱的。浸沒感應(yīng)加熱法對于防止必須有多個局部淬硬區(qū)的大零件由于在分別加熱待淬硬區(qū)的熱傳導(dǎo)，從而導(dǎo)致已淬硬區(qū)被回火的問題特別有效。

過去，感應(yīng)熱處理普遍采用純油和水乳化劑。由于油使水的冷卻能力顯著降低，從而減少了開裂和變形問題。因此，采用了乳化液取代水冷。此外，油還可以作為防銹劑。純油冷通常限于用在浸液淬火以防著火，而水乳化油更適合于噴射淬火。

　　當給定一個熱處理爐冷卻系統(tǒng)進行設(shè)計時，主要考慮以下幾個問題：

1 感應(yīng)圈上流量要求；

2 通過熱交換器的流量要求；

3 允許的熱處理溫度變化范圍；

4 需要的過濾程度；

5 需要的升溫時間；

6 淬火爐淬火槽的材料和尺寸；

7 允許的流量變化。