双液淬火法

双液淬火法是将淬火工件自淬火温度中取出，先在快速冷却剂中冷却，使其奥氏体急速过冷至接近于马氏体转变区域，然后再在缓慢的冷却剂中冷却，一般是先水后油。

简介双液淬火法是将模具的锻热淬火与最终热处理淬火回火相结合的处理工艺，它是在模具毛坯停锻后用高温淬火及高温回火取代原来的球化退火(预备热处理)。经此复合处理后,钢中碳化物细小而分布均匀，基本上消除了常规工艺难以消除的带状碳化物。最终热处理时可根据模具使用要求而采取常规淬火工艺或高温淬火。3Cr3Mo3W2V、 5Cr4W5Mo2V钢等皆可采用这种复合强韧化处理，对于克服模具早期断裂失效,改善耐热疲劳性等有明显的帮助，同时缩短了生产周期,节约了能源。1

原理又称为双重淬火法，采用两种淬火介质，适于处理淬透性较小、尺寸较大的工件。加热奥氏体化的钢件先在冷却能力强的介质中冷至马氏体转变温度以上，以便抑制过冷奥氏体分解，然后转入冷却缓慢的介质中，以便在马氏体转变时，减少内应力,防止変形开裂。从而克服单液淬火的西个缺点：水淬时，过冷奥氏体的弓氏休相変区处于水的沸腾期，冷却速度变快，容易开裂； 油淬时，在过冷奥氏体分解温区的冷却速度又太慢，往往淬不硬。釆用水淬油冷双液淬火， 可获得接近理想冷却情况的效果。

具体工艺将加工好的模具经盐浴炉高温加热，使过剩碳化物充分溶解，快冷后再经高温回火或将刚停锻的模具毛坯立即返回锻造炉升温，使碳化物充分溶解，然后快冷，再经高温回火获得合适的硬度。经过上述预处理后的模具获得了细小均匀分布的碳化物及较细的晶粒，经双重处理的凸模与常规处理比较，模具寿命提高2~8倍。对于经受强烈水冷以热裂为主要失效形式的模具,采用双重处理工艺更为有效。2

优点双液淬火法的优点是在奥氏体不稳定区域快冷，而在马氏体转变区域内进行慢冷。因而组织应力与热应力都比较小，故这种淬火法可适用于淬透性不大的高碳钢形状复杂的工具淬火。但使用这种淬火法也有它的缺点。首先是很难确定在第一种淬火剂中的停留时间。如果停留时间过长，产生内应力过大，失去双液淬火的意义；如果停留时间太短，就有可能在第二种冷却剂中发生向珠光体类组织的转变，因而达不到要求。有时表面虽然达到了马氏体，但中心部分温度仍高。余热过多，这样，当工件由第一种冷却剂中移入第二种冷却剂中的一瞬间，就有可能发生由内向外的加热，造成不适当的表面回火。其次是零件自第一种冷却液中取出放入第二种冷却液中的一瞬间，工件各部分温度是不均匀的，这又会造成淬火缺陷的产生。因此，采用这种方法淬火时，要求淬火工人具有足够的经验和熟练的技巧，否则很难达到预期的目的。3

要求进行双液淬火时，通常先将零件在水中冷却到300℃，然后再将零件投入油中或空气中冷却。碳素工具钢在水中的冷却时间一般为3毫米有效厚度或直径约一秒钟，形状复杂的工件可以减少到每4-5毫米有效厚度或直径一秒钟。采用双液淬火时，淬硬层深度较单液淬火要浅一些。

对于截面大的而形状又比较简单的合金钢工件，为了增加淬硬层深度，也可采用水-油双液淬火法。合金钢工件在水中的停留时间，应以工件中心层在水中冷却到300-350℃附近为标准，约为每毫米有效厚度1.5-3秒钟，截面大的取上限，小的区下限。如果因工件尺寸太大，在水中所需要的停留时间太长，可将在水中的停留总共所需要的时间分成两段。即先在水中冷却一定时间，取出在空气中冷却一下，再继续在水中冷却。这样可以减少表面层和中心层的温度差，以避免工件的开裂。但必须注意，在空气冷却过程中，不能使中心的热量外散，而造成不恰当的表面回火，影响工件的淬火质量。

目的双液淬火法的目的就是要获得一种没有明显带状，又呈细小均匀分布的碳化物组织，而又使钢的晶粒不过于粗大。该工艺的关键是要使钢的初始碳化物在淬火加热时尽量溶解，即高温固溶，同时，又要保证晶粒不要过于粗大，硬度不能过高，要保证模具能进行加工。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学