淬火熱處理

淬火熱處理主要是指將鋼材從高溫奧斯田鐵區(qū)急速冷卻下來已獲得某一特定低溫組織，例如麻田散鐵、變韌鐵等。一般多利用水、油或低溫鹽浴來做此冷卻，但有時(shí)亦可利用風(fēng)扇加速空氣冷卻來達(dá)到相同目的。

從鐵碳相平衡圖，我們知道一般碳鋼經(jīng)過正常化或退火處理，其低溫組織為肥粒鐵及Fe  C碳化物共存組織。然而此類相變化為一原子擴(kuò)散控制機(jī)構(gòu)，其形成與冷卻時(shí)間有很大的關(guān)係。若冷卻時(shí)間很短之過飽和碳原子沒有足夠的時(shí)間擴(kuò)散來西出碳化物，有兩種介穩(wěn)狀態(tài)的組織可能產(chǎn)生。例如若急速冷卻至低溫狀態(tài)，則為一越過飽和碳原子之變形體心結(jié)構(gòu)組織，又稱之為麻田散鐵組織。由於此二結(jié)構(gòu)具有非常特殊之機(jī)械性質(zhì)〈前者強(qiáng)度高具韌性，后者強(qiáng)度及硬度最高〉，因此有甚高之利用價(jià)值。

由於麻田散鐵或變韌鐵組織與其中之過飽和碳含量很有關(guān)係，而探量有與碳化物之析出速率有關(guān)，因此對(duì)不同碳含量之鋼材，必須採(cǎi)用不同之冷卻速率已獲的上述之二種組織。同樣對(duì)合金鋼，不同的合金元素與含量議會(huì)影響所需之冷卻速率。一般而言，填加合金元素，例如鉻、錳、鉬、鎳等，會(huì)延遲波來鐵之形成，因此我們可以利用較慢之冷卻速率來或的高硬度之麻田散鐵組織。換言之，亦即此類鋼材較易硬化，固有較佳之硬化能力。

最佳之淬火條件為在高溫時(shí)能很快地冷卻下來，避開波來鐵之形成，亦即避開鼻狀TTT曲線〈溫度─時(shí)間─相變化曲線〉之鼻端，然后再中溫時(shí)慢慢冷卻下來。如此一方面可獲得硬化效果，又可降低熱應(yīng)力所造成之不力結(jié)果。對(duì)純水或鹽水，前者任務(wù)可以達(dá)到，可是后者卻無法達(dá)到，因此對(duì)形復(fù)雜之成品便不適用。而油淬火，雖然高溫之冷卻速率較水或鹽水為慢，然而其中溫冷卻速率也較慢，因此成品之散熱比較均勻，熱應(yīng)力問題也較少。

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