流態床淬火技術與強烈淬火技術

流態床淬火技術自20世紀60年代起，流態床丌始引入熱處理生產，作為加熱或冷卻設備。近20年，流態床淬火冷卻技術已越來越受到熱處理者的重視，對流態床的冷卻特性和機制進行了大量的研究，并已在鋁合金和鋼鐵熱處理的淬火冷卻中得到應用，解決了一些特殊零件在傳統工藝中所出現的畸變和開裂的問題，并成功地用于代替鉛浴進行鋼絲強韌化處理。已有研究表明：淬火件在流態床中冷卻，其畸變僅是油淬的l／3左右，工件處理后不需清洗，表面光潔；作為淬火介質，流態床沒有著火、爆炸、老化、腐蝕等問題，且冷卻能力在一定范圍內穩定可調。然而，它存在著一個嚴重的不足，就是在過冷奧氏體不穩定區的冷速較慢，這就限制了一部分鋼種及大尺寸工件的淬火。為此，圍繞強化它對工件高溫階段的冷卻能力開展了較多的工作。實驗表明，在保證流化質量良好的情況下，調整流化氣體的壓力和流量、流動粒子的種類和大小、流態床的結構和尺寸均不能明顯改變流態床的冷卻能力。采用對流態床微量噴水和利用循環液氮降低床層溫度的辦法，可使高溫階段的冷速提高10%-20%，但同時帶來結構復雜、操作和控制難度增加、成本較高等不利因素。江蘇理工大學程曉農教授研制出半導體致冷流態床，使床層溫度穩定在- 30℃，與室溫床相比冷卻能力提高了20%以上，冷速大于40% 903聚醚淬火液50%左右，略低于淬火油。用于7CrSiMnMoV鋼制彈簧片成型凸模，硬度為HRC65，比油淬高HRCI -2，畸變量最大僅為0.004mm，為油淬時1/3左右，表面光潔，使用壽命比油淬提高近8倍左右。強烈淬火技術強烈淬火技術較早是在1964年由KOBa3KO博士發現和提出的。1992年，烏克蘭科學院工程熱物理研究所的H．N．K06cko院士研究開發出一種可避免開裂、減少畸變的鋼材和鋼件強烈淬火技術。強烈淬火技術是采用高速攪拌或高壓噴射或CaCl2水溶液或液氮中進行快速冷卻，當工件的表面層形成最大壓應力時，強烈淬火過程停止，隨后進行等溫冷卻。強烈淬火技術的優點如下。
　　（1）與油淬的零件相比，使用壽命提高3-4倍
　　（2）可用低成本的碳鋼或低合金鋼替代中、高合金鋼
　　（3）可用水或水溶性介質替代油。
　　（4）工藝穩定，易于實現自動化生產。
　　目前，強烈淬火技術在汽車半軸、鏈輪、軸承圈、緊固件、鏑軸和模具上得到了應用。本文參考自《淬火冷卻技術及淬火介質》一書。