1、淬火加熱溫度與淬火溫度的差異　　在現場通常說淬火加熱溫度800℃，或說在800℃淬火， 你考慮過這是什么意思嗎?所謂淬火加熱溫度就是把淬火溫度設為800℃，并在此溫度下加熱;也可以說是加熱溫度為800℃。而后者所謂800°C淬火，則淬火時溫度為800℃，也就是說零件投入淬火液時的溫度為800℃，為此，估計到從加熱爐取出再拿到淬火槽的一小段時間內溫度有所下降，應按所降的那部分提高加熱溫度。　　也就是說設定的淬火加熱溫度應為800℃ +α。例如，若溫度下降100℃，則淬火加熱溫度為800℃+100℃ = 900℃，投入淬火液的溫度正好是800℃，這可解釋為800℃淬火。可見，淬火加熱溫度為800℃和淬火溫度為800℃,兩者的含義是不大相同的。　　因此，為了防止誤解，不使用淬火加熱溫度這個詞，最好區分為奧氏體化溫度(Ta )利淬火溫度(Tq )。奧氏體化溫度是淬火的最高加熱溫度，淬火溫度為投入淬火液時的溫度，兩者必須分淸。最近學會等組織都不使用淬火加熱溫度這個詞，而用奧氏體化溫度這個名訶，這也是世界性的傾向。但是淬火溫度這個詞還不大使用，重要的是Ta和Tq分開用。　　從各種實驗可看到，Ta和Tq之間約有100℃的溫差。因此，只要在奧氏體化溫度加熱，從爐子取出后就沒有必要忙亂地投入油或水中。敏捷地淬火可以說是一個竅門!這種作法法叫做延遲淬火。難怪把歷來淬火的熱曲線改成如圖1(b)那樣。

　　圖1 淬火的熱曲線　　

奧氏體化溫度TA依鋼化學成分的差異而不同，大致傾向如表1所示。　

表1 每添加元素1%時TA的變動　

2、加熱時間和保溫時間的差異　

　在熱處理作業中都嚴格規定加熱溫度但保溫時間卻規定得非常草率，也就是說，淬火的保溫時間，很早以前所說的“一英寸(2.54毫米)見方需30分鐘”，已被公認。產品目錄和教科書都是這樣寫的。因此大件的保溫時間長，小件保溫時間短乃是常識。按照這個說法果真好嗎?　　大件升溫時間長，小件升溫時間短，熱處理溫度(例如淬火溫度)達到后的保持時間，大件與小件無區別，應該是一定的。自然這是處理件內外達到該溫度后的時間(參照圖 2)。為了檢査是否達到正確的淬火溫度，通常根據溫度計(溫控表)的指示，但必須注意這是熱電偶端部溫度，而不是處理件的溫度。處理件越大，零件的裝入量越多，溫度計的指示溫度和處理件的實際溫度相差就越大，也即產生加熱遲滯時間。　

圖2 升溫、保溫和加熱時間的關系　　

升溫時間t3>t1;加熱時間t4>t2;　　升溫時間+保溫時間=加熱時間　　T1+t=t2　　T3+t=t4　　說起來，淬火是把奧氏體化了的物件快速冷卻并使之硬化的操作。鋼相變為奧氏體時，合金結構鋼(珠光體系)只用瞬時(変為奧氏體所需時間為零)，只要轉變成奧氏體，淬火第一階段就完成了，何必要一英寸見方保溫30分鐘呢?估汁處理件心部已轉變成奧氏體再淬火，是妥當的。也即保溫時間最好為零，見圖3(a)(高頻淬火與此相同)。　　

圖3 淬火的熱循環　　

與此相反，工具鋼(碳化物系)的基體相變為奧氏體后， 此奧氏體中有約50?70%的初析碳化物不固溶，那么淬火就不硬化，所以必須有一些保溫時間。然而，即使這樣，“一 英寸見方需30分鐘”也太長，充其量10分鐘左右就夠了，見圏3(b)。當然，根據碳化物的種類、形狀、數量、分布狀態等，保溫時間多少應有些變動，總之：　　加熱升溫時間=f(被處理件的大小)　　淬火保溫時間=f(鋼質)　　其中：合金結構鋼(珠光體系)=0　　工具鋼(碳化物系)=約10分鐘3、冷卻方法和冷卻效果的差異　　在熱處理中，冷卻方法很重要。冷卻的快慢能使鋼變軟或變硬。冷卻介質叫冷卻劑，包括空氣、油、水等各種各樣的介質。　　一般，空氣的冷卻速度慢，其次是油，冷卻速度快的是水。但是由冷卻劑所致的冷卻效果并非絕對的，可因處理件的大小而變化。冷卻劑的冷卻速度是固有的，而冷卻劑對處理件的冷卻效果卻因零件的大小而有差異。也就是，熱處理的冷卻方法和冷卻效果是兩回事。冷卻方法是從冷卻劑來看冷卻，而冷卻效果是從處理件來看冷卻。即使冷卻方法相同， 冷卻效果也不一樣。熱處理中，重要的不是如何冷卻，而是如何獲得好的冷部效果。兩者不可混淆。　　正火的定義是在大氣中放冷(空冷)，但是，小件放冷 和大件放冷的冷卻速度不同，即冷卻效果不同。因此，從表面上看，放冷做到形式上的正火，但實質很不相同。小件的放冷，因技術上的不當可能會變成空氣淬火;反之，大件的放憐，有成為退火的可能。因此，小件進行正火時，須用坑冷或加蓋冷卻;反之，大件如不用電扇等吹風冷卻則得不到正火的效果,僅是形式上的冷卻將得不到熱處理的突效。　　淬火與此相同。雖說同是油泠，但大件與小件的冷卻效果卻不同，因此，淬火硬化程度也是變化的。小件即使用油淬，也同水淬一樣能淬透,但大件用油淬只得到像正火程度那樣的冷卻效果，淬不透，　　這樣考慮可以明白：雖說水冷得快，油冷得慢，空氣冷得更慢，但這個快慢不是絕對的，它同處理件的大小有關. 所以必須注意冷卻方法和冷卻效果是不同的.　　在日本工業標準鋼鐵手冊中規定:正火空冷，退火爐冷， 普通鋼材的淬火水冷，優質鋼材的淬火油冷等，都是對標準尺寸(直徑25mm)而言。必須根據處理件的大小適當地改變冷卻方法。明確地辨別冷卻方法和泠卻效果的不同是非常重要的。

4、淬火液的冷卻能和硬化能的差異　　下述是淬火液的冷卻能力(cooling power)和鋼的硬化能力(hardening power)的差異。　　在淬火液中有冷卻能和硬化能兩種能力。所謂冷卻能是淬火液本身具有的能力。冷卻能力是使鋼從奧氏體化溫度冷卻下來時的冷卻速度; 硬化能是使鋼硬化的能力，在冷卻能的試驗中，有冷卻曲統法 (銀球式、膨脹儀式)和冷卻時間法等，它們都是用急冷度H值進行比較。實際淬火中通過測淬火硬度進行硬化能的評定，它是包含冷卻系統的冷卻綜合能力。　　通常為了判斷淬火液的性能，冷卻能作為大體的標準而得到使用，但冷卻能大的，硬化能不一定大。也就是說， 冷如速度快，淬火硬度并不一定高，這種事例是很多的。技術人員想要的不是淬大液的冷卻速度，而是在這個冷卻槽里能夠淬硬到什么程度。即使是同一鋼種同樣用油淬，由于各淬火車間油槽內的硬化能不同，淬火效果也不同。　　淬火液的冷卻能是淬火液本身具有的特性，硬化能則由于鋼的淬透性、淬火液的量、攪拌速度、處理件的尺寸、 形狀以及表面狀態等不同而不同，最好根據處理件實際淬硬的程度判定淬火現場使用的淬火槽的性能，這是直接判定的簡便方法，但這種方法往往難于進行比較研究。　　鋼的淬火硬度，外部影響因素是淬火槽的冷卻能，內在因素是鋼本身的淬透性，特別是受s曲線的制約。通常，淬火是為防止奧氏體化的鋼析出珠光體和貝氏體，使其完全馬氏體化。用淬火液的冷卻能判定淬火硬度時，根據鋼種的不同，決定用珠光體(P)淬透性好呢，還是用貝氏體(B) 淬透性好?這是很重要的。一般碳鋼用P型，合金鋼用 B型，特殊工具鋼用P + B型。因此，完仝淬透，即淬硬所需要的冷卻速度因鋼種不同而異。既有需要在S曲線上的P鼻附近的冷卻速度快的情況，也有需要在S曲線上的B鼻附近的冷卻速度快，或P鼻和B鼻二者冷卻速度都需要快的情況。因此，在上述所有情況中，作為共同的泠卻速度，即700? 250℃溫度范圍內的冷卻速度是必要的。(在日本工業標準中油淬釆用800?400℃的冷卻速度)。　　為了評價淬火現場冷卻系統中的淬火槽，最好根據實際條件下淬火后的淬火硬度決定。

5、淬火表面硬度和淬透深度的差異　　在淬火的情況中有表面硬度和硬化深度兩種說法，表面硬度是表面的淬火硬度，相當于小件(直徑10mm以下)淬火時的硬度，它依含破量而変化，幾乎不受合金元素的影響，這是結構鋼的俏況。而工具鋼的淬火硬度雖然受鎢、 銘、釩等合金元素的影響，其硬度基本大于HRC60，這是肯定的。　　對于結構鋼：表面面硬度=f(C%)，可用下述公式近似地逬行定量計算：　　最高淬火硬度(HRC)=30 + 50x C%(9O%馬氏體)　　最低淬火硬度(HRC)= 24+40xC%(50%馬氏體)　　例如結構鋼(S45C))為(含碳最為0.45%)：　　最高淬火硬度(HRC)=53　　最低淬火硬度(HRC)=42　　與此相反，淬火深度受鋼的含碳量和特殊元素，以及奧氏體晶粒度的制約，也就是，淬透深度=f(C%、特殊元素、晶粒度)。　　淬透深度在學術上稱為淬透性(hardenability)，通常用Df表示，特殊元素對于淬透性的影響最強的是硼，其次是Mn、Mo、Cr逐次降低，這些元素的影響效果不是相加，而是相乘的關系。也就是(B的淬透性倍數)x(Mn的淬 透性倍數)x (Mo的律透性倍數)x?????.　　淬透性是解決質量效應(mass effect 的武器。添加硼的鋼叫硼鋼，規定淬透性的鋼叫做H鋼。一般認為， 熱處理用鋼材應該根據淬透性(H)和價格(P )選擇，價格便宜而且能滿足需要的淬透性的鋼材就是合適的材料。

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