什么是淬火钢，什么是渗碳钢？两者区别

淬火钢

钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。

通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。

淬火能使钢强化的根本原因是相变，即奥氏体组织通过相变而成为马氏体组织（或贝氏体组织）。

钢淬火工艺最早的应用见于河北易县燕下都遗址出土的战国时代的钢制兵器。

淬火工艺最早的史料记载见于《汉书.王褒传》中的“清水焠其峰”。

“淬火”在专业文献上，人们写的是“淬火”，而读起来又称“蘸火”。“蘸火”已成为专业口头交流的习用词，但文献中又看不到它的存在。也就是说，淬火是标准词，人们不读它，“蘸火”是常用词，人们却不写它，这是我国文字中不多见的现象。

淬火是“蘸火”的正词，淬火的古词为蔯火，本义是灭火，引申义是“将高温的物体急速冷却的工艺”。“蘸火”是冷僻词，属于现代词，是文字改革后出现的产物，“蘸”字本义与淬火无关。“蘸火”本词为“湛火”，“湛”字读音同“蘸”，而其字形又与水、火有关，符合“水与火合为蔯”之意，字义与“淬火”相通。“湛火”为本词，“蘸火”则为假借词。

淬火

quenching

将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比，马氏体硬度最高。钢淬火的目的就是为了使它的组织全部或大部转变为马氏体，获得高硬度，然后在适当温度下回火，使工件具有预期的性能。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。根据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。

淬火效果的重要因素，淬火工件硬度要求和检测方法：

淬火工件的硬度影响了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度计，测试HRC硬度。淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测试HRA的硬度。厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒，可改用表面洛氏硬度计，测试HRN硬度

渗碳钢

具有高碳的耐磨表层和低碳的高强韧性心部，能承受巨大的冲击载荷、接触应力和磨损，汽车、工程机械和机器制造等行业中，大量使用的齿轮，是渗碳件的心部组织为50%左右的马氏体加其他非马氏体组织。重要用途（如航空渗碳齿轮），心部组织亦应为马氏体或马氏体/贝氏体组织。

提高淬透性的常用合金元素有铬、锰、镍、钼和硼，从合金化的经济角度考虑，Cr-Mo　钢更为优越。重要用途的、高质量要求的渗碳钢一般均含有一定量的钼，尤其是对于重载的磊型渗碳件更需要。

当心部性能确定后，渗层组织和性能对使用寿命具有决定性作用，渗层的组织要求为全马氏体和细小、弥球、球状分布的合金碳化物，保证渗层组织的核心仍然是淬透性，渗层应具有高的硬度、良好的显微组织、合理的残余应力分布和一定的韧性储备。

淬火工艺有哪些特点

1) 单介质淬火

工件在一种介质中冷却，如水淬、油淬。优点是操作简单，易于实现机械化，应用广

泛。缺点是在水中淬火应力大，工件容易变形开裂；在油中淬火，冷却速度小，淬透直径

小，大型工件不易淬透。

2) 双介质淬火

工件先在较强冷却能力介质中冷却到 300℃左右，再在一种冷却能力较弱的介质中冷

却，如：先水淬后油淬，可有效减少马氏体转变的内应力，减小工件变形开裂的倾向，可

用于形状复杂、截面不均匀的工件淬火。双液淬火的缺点是难以掌握双液转换的时刻，转

换过早容易淬不硬，转换过迟又容易淬裂。为了克服这一缺点，发展了分级淬火法。

3) 分级淬火

工件在低温盐浴或碱浴炉中淬火，盐浴或碱浴的温度在 Ms点附近，工件在这一温度停

留 2min～5min，然后取出空冷，这种冷却方式叫分级淬火。分级冷却的目的，是为了使工

件内外温度较为均匀，同时进行马氏体转变，可以大大减小淬火应力，防止变形开裂。分

级温度以前都定在略高于 Ms 点，工件内外温度均匀以后进入马氏体区。现在改进为在略

低于 Ms 点的温度分级。实践表明，在 Ms 点以下分级的效果更好。例如，高碳钢模具在

160℃的碱浴中分级淬火，既能淬硬，变形又小，所以应用很广泛。

4) 等温淬火

工件在等温盐浴中淬火，盐浴温度在贝氏体区的下部(稍高于 Ms)，工件等温停留较长

时间，直到贝氏体转变结束，取出空冷。等温淬火用于中碳以上的钢，目的是为了获得下

贝氏体，以提高强度、硬度、韧性和耐磨性。低碳钢一般不采用等温淬火。

轴颈位表层淬火，感应淬火本质上达到两目的：通过轴颈表面淬火改善抗磨损性，特别是在主轴颈及连杆颈圆角处通过淬火产生所希望的压应力，可改善疲劳强度。曲轴需要淬火的部位有：主轴颈位、连杆轴颈位、油封轴颈位、法兰颈位、圆角和曲轴后端等。电感应加热一般顺序是：电感应加热→喷淋→回火。加热是以高于奥氏体化温度加热轴颈，通过电感应在工件表面产生热量，形成500～2000W/cm2的高能量密度，在数秒内升至约950℃，淬硬层深度通常由频率确定。快速可控喷淋步骤，冷却越快，马氏体形成越多，一般用特殊淬火液冷却，结果是硬度达到了，但曲轴轴颈面变脆了。接下来的步骤就是降低脆性及机械压力的回火，回火温度200～300℃，这样能达到硬度下降，内应力减少，弯曲疲劳强度增强。回火的方式有感应回火、余温回火及炉子回火。炉子回火可以优化结果，硬度降低2～10HRC，缺点是成本高；余温回火的能量成本低，但是硬度降低不规则，一般为2～4HRC；感应回火不产生额外成本，硬度降低2～10HRC（可调），缺点是节拍延长。?

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