淬火方法的选择,主要以获得马氏体和减少内应力、工件变形和开裂为依据。常用的淬火方法有单介质淬火、双介质淬火、分级淬火和等温淬火。图3-23所示为不同淬火方法示意图。
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。缺点是只是一种冷却速度。
2)双介质淬火
工件先在较强冷却能力介质中冷却到300摄氏度左右,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,减少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。双介质淬火的缺点是难以掌握双介质转换的时刻,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点附件,工件在这一温度停留2-5min,然后取出空冷,这种冷却方式称为分级淬火。分级冷却的目的是使工件内外温度较均匀,同时进行马氏体转变,可以大减小淬火应力,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摄氏度的碱浴中分级淬火,既能淬硬,变形又小,所以应用广泛。
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。