锻件冷却工艺主要包括冷却方式和冷却时间。常用的冷却介质有水、油和空气。这些介质的冷却能力和特性对冷却工艺的影响很大,首先介绍如下:
水、油和空气三种冷却介质的冷却能力。水的冷却能力最强,水的循环和搅动使其冷却能力进一步提高,喷水冷却能力更为激烈。水温升高,使高温阶段的冷却能力降低而低温阶段变化不大,因此要求激冷的锻件水温不能升高。水中杂质会大大地改变水的冷却能力,各地水的冷却能力也各不相同,盐水的冷却能力比水大。
油的冷却能力比水小(尤其是在低温阶段),最大相差28倍。在大多数情况下,锻件在高温下要求快冷以保证淬透,而在低温时慢冷以减小组织应力。生产中采用水淬油冷的方式就是利用高温时水的冷却能力较强,而在低温时油的冷却能力较弱这一特点,而达到上述这一目标。温度的变化对油的冷却能力影响较小,因此油温升高仍可使用。—般生产中的油温为20~80℃之间。油温低时,粘性较大易产生冷却不均匀的缺点。油的循环对其冷却能力的影响也不大。生产中将油循环或将工件上下移动的主要目的是使工件冷却均匀和防止局部油温上升过高。
空气的冷却能力很低(尤其在低湿阶段)。流动空气与静止空气的冷却能力相差很大。
水、油、空气的冷却能力都有一定范闱的限制,不能完全满足锻件对不同冷却速度的要求,所以正在广泛发展和采用喷雾冷却的方式。
锻件的冷却方式主要有以下几种:水冷(包括喷水冷却)、油冷、空冷(自然空冷和鼓风冷却)、间歇冷却(包括:水-油冷、水-空冷和油-空冷)及喷雾冷却。
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