特性温度、特性时间、对流起始温度的定义:
淬火油特性温度是指蒸汽膜破裂即沸腾阶段开始的温度相对应的时间为特性时间,是根据冷却过程曲线描绘出来的,即根据冷却曲线上部出现的明显突区,沿突变区作两条切线,切线相交点A为特性点,A点所对应的纵坐标(温度坐标)为特性温度、A点所对应的横坐标(时间坐标)为特性时间。对流起始温度是指沸腾阶段结束,对流起始阶段开始的温度,也是根据冷却过程曲线描绘出来的,即沿冷却曲线下部出现的突变区作两条切线,切线相交点B为另一特性点,B点所对应的纵坐标(温度坐标)即为对流阶段起始温度。这些指标是评价淬火油非常重要的指标。
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淬火油的冷却原理:
淬火油是将金属材料加热到相变温度以上,保温一段时间后迅速地投入到介质中冷却,得到马氏体组织,这种操作过程就是我们常说的淬火,也即是Quenching.钢在介质中冷却是以三种不同的方式进行热量传递的。
1、 一阶段就是蒸汽膜阶段(也即vapour phase),这个阶段的冷却速度很低,然而随着冷却时间的延长,零件温度不断下降,蒸汽膜稳定性也逐渐降低,之后应蒸汽膜破裂而进入到第二阶段;
2、 第二阶段为沸腾阶段(也即boiling phase),当蒸汽膜破裂并消失以后,使淬火介质直接与零件表面接触,淬火介质就从零件上吸取大量的热量。阻碍着淬火介质的流动,吸收了热量的介质不断逸出大量的气泡,而新的介质继续在零件周围激烈沸腾,形成沸腾阶段,这个时候冷却速度较大。随着零件温度不断下降,沸腾现象逐渐消失。当零件温度低于淬火介质的沸点时,沸腾现象消失,随即转入到第三阶段;
3、 第三阶段为对流传热阶段(业绩convestion phase),零件经过沸腾阶段,周围的淬火介质温度与零件温度接近,而远离零件处的介质温度不同,使淬火介质产生对流现象。对流传热阶段的冷却速度比较慢
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瑞典IVF冷却特性测试仪Smartquench遵循ISO9950标准,同时也符合我们国内SH/T0220 JB/T7951两大标准,用于对热处理油及工业淬火介质进行检测获得其冷却性能。
目前我们国家有两个测试标准,SH/T0220和JB/T7951(该标准等效引用ISO9950)。
测试淬火油时通常依据SH/T0220标准。 测试水基淬火介质时通常依据ISO9950标准,测试淬火油用ISO9950标准显得有些迟钝,测试水基淬火介质用SH/T0220标准,由于银探棒的灵敏度,导致数据显得有一些过于灵敏,当然针对不同的淬火介质要区别对待。
PS:
SH/T0220 JB-1992热处理油冷却性能测定法 (中华人民***石油化工行业标准)
JB/T 7951测定工业淬火油冷却性能的镍合金探头实验方法 机械行业标准
淬火介质从800摄氏度冷却到400摄氏度时间的意义:
钢淬火的目的是为了获得马氏体或下贝氏体组织,从而使零件具有高硬度、高疲劳强度、高耐磨性等,要达到这个目的,就要求淬火介质的冷却速度必须大于临界冷却速度,即要求淬火油特性温度要高,800度冷却到400度的时间短,以躲过”C”曲线鼻尖区,即奥氏体不稳定区,避免淬火零件向珠光体类型的组织转变,从而获得所需要的马氏体组织或下贝氏体组织。
淬火油从800度到400度时间的长短,直接反应了淬火油在奥氏体不稳定区的冷却能力,这是评价淬火油冷却性能必不可少的重要指标。
瑞典IVF SQintegra用于对IVF SmartQuench的淬火介质数据进行高级评估(淬火仿真计算,模拟热处理过程)。
瑞典IVF冷却特性测试仪SQ2**探棒标准和日常检查
IVF冷却特性测试仪探棒的设计标准
探棒符合国际标准ISO 9950,ASTM D 6200-01和ASTM D 6482-06
采用1.5mm的K型热电偶,便于与测试探头接触,以便更好的导热
探棒采用通用的接口,便于更换探棒
IVF工业介质冷却性能测定仪探棒的日常检查
探棒在使用过程中,会发生缓慢的氧化,这个变化是很微弱的,因此需要定期做探棒检查,通常是使用25次之后,用校准油测试一次,并将测试结果与探棒证书比较,看是否发生太大的变化。一般MAX.冷却速度不能偏离参考曲线的±3%,850℃冷却到600℃的用时不能偏离参考曲线的±1s,400℃时±2s,200℃时±3s,如果超出,请重新设置探棒K值。
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瑞典IVF SmartQuench冷却特性测试系统也称为淬火仪,由Swerea开发和生产,是确保和优化淬火系统性能的专业选择。
IVF SmartQuench用于检查淬火介质并将质量成本降到极低,优化淬火介质的选择并大限度地延长淬火产品的使用寿命。
瑞典IVF冷却特性测试仪在淬火介质冷却性能测试中的每一步不当的操作都会影响数据的准确性。比如:探棒的清洁
IVF冷却特性测试仪测试的淬火介质一般分为油基和水基聚合物。根据测试的介质不同探棒的清洁方法也有所不同。
如果连续进行多次在淬火油中测试,在测试后将探棒从淬火油中取出,用干净柔软的纸巾进行小心擦拭,使表面变干,然后用将探棒上的氧化物轻轻擦拭掉。然后进行下一次测试。在探棒使用25次左右,要用粒度180-220的砂纸粗磨探棒,然后用粒度320的砂纸进行精磨,以去除氧化层,使探棒的性能持续的稳定下去。
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