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點升高5℃，同時，相同轉變溫度下的馬氏體轉變量增加4%-9%。又如50Cr2Ni3鋼，在1000℃加熱普通淬火時，Ms點為45℃，而在附加有磁場強度為27. 85×10⁶A/m的磁場中淬火，Ms點升高到100℃。 外加磁場淬火，使Ms點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變置于慢冷的對流換熱區，實現少畸變、無裂紋淬火；二是使淬火后的殘余奧氏體數量大大減少，有助于提高淬火工件尺寸的穩定性及淬火硬度。 外加磁場影響45鋼淬火硬度馬氏體轉變，主要是因為加磁場時，具有最大磁飽和強度的馬氏體相趨于更穩定。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點隨之上升。可以認為附加磁場實際上是用磁能補償了一部分化學驅動力，由磁力誘發而使馬氏體相變在原Ms點以上即可發生。 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，從而使鋼的強度提高，尤其是屈服強度提高更大，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。 工藝設備 目前，磁場淬火工藝設備仍處于研制試用階段，已用于實踐的工藝設備有下列兩種結構型式的淬火槽，一種是方形線圈勵磁圓形淬火槽，它由方形線圈、軛鐵鐵心（由高導磁率的硅鋼片迭成）、淬火槽等部件組成。這種淬火槽結構簡單，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可按公式計算設計。裝有軛鐵的螺旋線圈管內（淬火槽內）的磁場強度H大約為：H=2IN/L（A/m）。式中：N為線圈匝數，匝；I為線圈工作電流，A；L為線圈高度，m。這種淬火槽結構復雜一些，但適合于圓形、稍大一點的工件淬火。 本文參考《淬火冷卻技術及淬火介質》一書。 相關鏈接 水性淬火液的綜合優勢
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