【机】 water quenching; water quencining
水淬火（Water Quenching）是金属热处理工艺中的一种快速冷却技术，指将加热至临界温度以上的金属材料迅速浸入水介质中，通过剧烈降温改变材料内部晶体结构，从而提升硬度和强度。该工艺广泛应用于碳钢、合金钢等材料的调质处理，其英文术语在ASM International的《金属手册》中被定义为"rapid cooling in water to achieve martensitic transformation"。
根据中国机械工程学会发布的《热处理技术规范》（GB/T 7232-2020），水淬火的关键参数包括淬火温度（通常为750-900℃）、冷却速率（可达200℃/秒）和水槽搅拌强度。美国材料与试验协会（ASTM）在A255-20标准中指出，水淬介质需保持20-40℃的恒温状态，并定期检测pH值以防止材料腐蚀。
相较于油淬或空气冷却，水淬火能产生更高的残余应力，这在清华大学材料学院2023年的《淬火应力场模拟研究》中通过有限元分析得到验证，但同时可能增加工件变形风险。实际应用中需根据材料含碳量选择淬火介质，如高碳钢更适宜采用盐水溶液提升淬透性。
水淬火是金属热处理中常见的工艺，其核心是通过水作为冷却介质对高温金属进行快速冷却，以改变材料的物理性能。以下是具体解释：
水淬火指将加热至临界温度（如550℃-650℃）的金属工件浸入水中急速冷却的过程。其原理在于利用水的高热传导性，使金属在高温区快速冷却，从而形成高硬度的马氏体组织。
主要用于淬透性较差的碳钢，如普通低碳钢。而合金钢因淬透性较好，通常选择冷却更温油淬。
| 对比项 | 水淬火 | 油淬火 |
|---|---|---|
| 冷却速度 | 快（高温和低温区均快） | 慢（尤其是低温区更温和） |
| 应力/变形风险 | 高 | 低 |
| 适用材料 | 碳钢 | 合金钢 |
| 最终硬度 | 更高（因快速冷却形成致密组织） | 相对较低 |
（数据综合自）
除金属热处理外，水淬技术也用于其他领域，如冶金行业中对熔融炉渣进行水淬处理，通过骤冷使渣粒化，便于后续加工并提升磷肥的枸溶率。
提示：水淬火操作需严格控制冷却时间和水温，必要时可采用反复加热-冷却的循环工艺（如多次“烧红→水浸”）来优化材料性能。
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