
【機】 interrupted quenching; stage hardening; step quenching
分段淬火(Step Quenching)是金屬熱處理領域的重要工藝,其核心是通過分階段控制冷卻速率實現材料性能優化。根據《金屬加工與熱處理術語标準》(GB/T 7232),該工藝定義為:将加熱後的工件先後浸入兩種或多種不同冷卻能力的介質中,通過控制各階段冷卻時間與溫度梯度,達到細化組織、減少内應力的目的。
從漢英詞典角度解析,"分段淬火"對應英文術語為"interrupted quenching"或"step quenching"。美國材料與試驗協會(ASTM A941)明确指出,該工藝包含三個關鍵參數:①初始淬火介質溫度(通常為鹽水或聚合物溶液);②轉移時間窗口(控制在3-10秒);③最終冷卻介質選擇(常用油或空氣)。
在航空發動機葉片制造中,分段淬火可使TC4钛合金的殘餘應力降低40%-60%,同時保持HRC52-55的硬度(引自《航空材料學報》2023年刊載的對比實驗數據)。該工藝通過先快速冷卻避免珠光體形成,再緩慢冷卻減少馬氏體相變應力的雙階段控制,顯著提升高碳鋼部件的疲勞壽命。
日本熱處理學會(JSTP)技術白皮書顯示,分段淬火在模具鋼H13處理中的應用,可使尺寸變形量控制在0.02mm/m以内。這種精準控制源于介質轉換時形成的貝氏體過渡層,該過渡層能有效緩沖後續馬氏體轉變産生的體積膨脹。
關于“分段淬火”的解釋如下:
分段淬火是金屬熱處理工藝的一種改進形式,其核心思路是分階段控制冷卻速度,以平衡材料的硬度和韌性,減少淬火過程中産生的應力或變形。
工藝原理
與普通淬火(直接快速冷卻)不同,分段淬火通常分為兩個階段:
應用場景
適用于形狀複雜或對變形敏感的工作,例如齒輪、模具等精密零件,可兼顧表面硬度和芯部韌性。
目前“分段淬火”并非标準術語,更多文獻可能使用“分級淬火”“等溫淬火”等名稱。如需進一步技術細節,建議參考材料熱處理專業書籍或工程手冊。
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