随着淬火技术的发展,人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成都取水淬火的。这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了,同时也注意了油和尿的冷却能力。中国出土的西汉(公元前206~公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15~0.4%,而表面含碳量却达0.6%以上,说明已应用了渗碳工艺。但当时作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢。
大连金属热处理的发展:
在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。早在商代,就已经有了经过再结晶退火的金箔饰物。公元前770~前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而
变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。863年,英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织,证明了钢在加热和冷却时,内部会发生组织改变,钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论,以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图,为现代热处理工艺初步奠定了理论基础。与此同时,人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法,以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。
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。