磁場對45鋼淬火硬度及相變的影響

磁場對45鋼淬火硬度及相變的影響 磁場對Ms的影響：45鋼在磁場中淬火時，磁場對馬氏體轉(zhuǎn)變也有明顯的影響。例如高碳低合金鋼（含碳量1%，含Cr量為1.5%），在磁場中淬火與不加磁場淬火比較，Ms點(diǎn)升高5℃，同時，相同轉(zhuǎn)變溫度下的馬氏體轉(zhuǎn)變量增加4%-9%。又如50Cr2Ni3鋼，在1000℃加熱普通淬火時，Ms點(diǎn)為45℃，而在附加有磁場強(qiáng)度為27. 85×10⁶A/m的磁場中淬火，Ms點(diǎn)升高到100℃。 外加磁場淬火，使Ms點(diǎn)上升有兩個方面的工藝價值：一是有可能使45鋼淬火硬度的馬氏體轉(zhuǎn)變置于慢冷的對流換熱區(qū)，實(shí)現(xiàn)少畸變、無裂紋淬火；二是使淬火后的殘余奧氏體數(shù)量大大減少，有助于提高淬火工件尺寸的穩(wěn)定性及淬火硬度。 外加磁場影響45鋼淬火硬度馬氏體轉(zhuǎn)變，主要是因?yàn)榧哟艌鰰r，具有最大磁飽和強(qiáng)度的馬氏體相趨于更穩(wěn)定。因此，馬氏體的自由能降低，而磁場對于非鐵磁相奧氏體的自由能則影響不大。由于馬氏體自由能Ga降低，而奧氏體自由能Gr未變化，這樣，兩相平衡溫度T₀必然升高?T，因此，Ms點(diǎn)隨之上升。可以認(rèn)為附加磁場實(shí)際上是用磁能補(bǔ)償了一部分化學(xué)驅(qū)動力，由磁力誘發(fā)而使馬氏體相變在原Ms點(diǎn)以上即可發(fā)生。 對馬氏體自回火程度的影響：磁場中冷卻淬火時，45鋼淬火硬度中馬氏體的自回火程度要高于一般淬火后的自回火程度。例如，含碳量為06%-0.8%的鋼在磁場強(qiáng)度為1.6×10⁶A／m的磁場中淬火，可得到一般淬火和150℃回火后的組織狀態(tài)，從而使鋼的強(qiáng)度提高，尤其是屈服強(qiáng)度提高更大，并能降低缺口敏感性。 對淬透性的影響：附加磁場淬火會降低45鋼淬火硬度及淬透性，因此，這種淬火方法主要適用于淬透性好的合金鋼小型零件。 工藝設(shè)備 目前，磁場淬火工藝設(shè)備仍處于研制試用階段，已用于實(shí)踐的工藝設(shè)備有下列兩種結(jié)構(gòu)型式的淬火槽，一種是方形線圈勵磁圓形淬火槽，它由方形線圈、軛鐵鐵心（由高導(dǎo)磁率的硅鋼片迭成）、淬火槽等部件組成。這種淬火槽結(jié)構(gòu)簡單，安裝容易，磁場也比較均勻，適合于小型圓形工件淬火。 另一種是管形線圈勵磁淬火槽，它由螺旋磁化線圈、軛鐵（由高導(dǎo)磁率的硅鋼片疊成，做成“["字形，沿圓周對稱分布）、管筒形淬火槽等部件組成。管筒形淬火劑的淬火槽外套上螺旋線圈勵磁后，槽內(nèi)形成磁場。軛鐵是為減少漏磁和磁阻，提高電效率用的。4個軛鐵截面的總面積Sm可按公式計算設(shè)計。裝有軛鐵的螺旋線圈管內(nèi)（淬火槽內(nèi)）的磁場強(qiáng)度H大約為：H=2IN/L（A/m）。式中：N為線圈匝數(shù)，匝；I為線圈工作電流，A；L為線圈高度，m。這種淬火槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜一些，但適合于圓形、稍大一點(diǎn)的工件淬火。 本文參考《淬火冷卻技術(shù)及淬火介質(zhì)》一書。 相關(guān)鏈接 水性淬火液的綜合優(yōu)勢
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