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在大鍛件淬火、正火冷卻過程的工藝參數(shù)中，關(guān)鍵的是選擇切當(dāng)?shù)睦鋮s速度和終冷溫度。對于性能要求很高的的高合金鋼大鍛件，必須選擇能夠保證工件心部奧氏體完全躲過珠光體和上貝氏體轉(zhuǎn)變的冷卻速度，以使鍛件沿整個截面獲得下貝氏體或下貝氏體加馬氏體組織。終冷溫度的選擇主要取決于鍛件的冶金質(zhì)量。對于夾雜物、氣體含量都很少，化學(xué)成分十分均勻的優(yōu)質(zhì)電站大鍛件，終冷溫度可選擇為40-60攝氏度或60-80攝氏度。對于冶金質(zhì)量較差的鍛件，終冷溫度可提高200-250攝氏度。在終冷溫度下保持的保持時間，應(yīng)以使鍛件心部完成所規(guī)定的組織轉(zhuǎn)變?yōu)闇?zhǔn)。對于大型碳鋼和低合金鋼鍛件，冷卻后獲得下貝氏體的要求有時難于達(dá)到。這時應(yīng)將心部奧氏體過冷到防止出現(xiàn)粗大珠光體和炭素體的溫度，對低合金鋼鍛件終冷溫度可選為400-450攝氏度，對低合金鋼鍛件終冷溫度可選為400-450攝氏度；碳素鋼可選為450-500攝氏度。對照相應(yīng)鍛件的冷卻曲線和所用鋼種的過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線，可獲得鍛件尺寸、冷卻速度、冷卻時間、終冷溫度以及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物與性能水平等方面的完整資料。為使鍛件心部無珠光體，應(yīng)保證鍛件心部冷卻速度不小于V1，終冷溫度不高于450攝氏度。如要使鍛件心部獲得馬氏體組織，不許保證鍛件心部冷卻速度不低于V2，切過冷到300攝氏度以下。在確定終冷保持時間，必須充分考慮組織轉(zhuǎn)變熱效應(yīng)的影響。
常見的大鍛件的冷卻方式
大鍛件的常用冷卻方式有；靜止空氣冷卻、鼓風(fēng)冷卻、噴霧冷卻、油冷、水冷、噴水冷卻及水淬油冷，空-油冷卻（延遲淬冷）、水-油雙介質(zhì)淬火、油-空雙介質(zhì)淬火等。這些冷卻方式并不能完全滿足大鍛件冷卻的要求，還有待于尋求新的淬火介質(zhì)和冷卻方法。對形狀復(fù)雜、截面變化較大的工件，為使冷卻均勻和減小淬火應(yīng)力，有時采用工件在爐內(nèi)稍微降低溫度后再出爐淬火的方法。
1>水冷 水冷工件經(jīng)高溫回火后的強度、塑性、韌性、和脆性轉(zhuǎn)變溫度等力學(xué)性能都比油冷好。因此，在不引起缺陷擴大的前提下，應(yīng)采用水冷。但是這時工件截面上的較大溫度可達(dá)750-800攝氏度，如鍛件冶金質(zhì)量不好，較大的內(nèi)應(yīng)力會使工件產(chǎn)生裂紋甚至斷裂。在判斷鍛件在淬火冷卻中能否采用水冷，首先應(yīng)考慮鍛件化學(xué)成分和基礎(chǔ)性能的影響。
2> 油冷 油冷時鍛件中較大溫差比水冷小，一般不超過500攝氏度。采用空-油冷卻（延遲淬冷）可顯著降低工件內(nèi)外溫差。
3>空冷 空冷或鼓風(fēng)冷的冷卻能力比水冷、油冷小的多，故在一定程度內(nèi)可避免鍛件內(nèi)部缺陷擴大，但空冷時鍛件的性能潛力不能充分發(fā)揮。
4>水淬油冷
5>雙介質(zhì)淬火 水-空-水、油-空-油雙介質(zhì)淬火方式，可使心部熱量向外層傳播，以減少鍛件截面上的溫差，使冷卻比較均勻，降低淬火應(yīng)力。
6>噴霧、噴水冷卻 噴霧冷卻是利用壓縮空氣與壓力水的共同作用，使之成為細(xì)狀向工件表面均勻噴射的冷卻方法。噴水冷卻是將高壓水直接向工件表面均勻噴射的冷卻方法。在噴射冷卻時，工件要旋轉(zhuǎn)，以使冷卻均勻。這種冷卻方式的優(yōu)點是在冷卻過程中可以改變風(fēng)量、水量以及水壓，以達(dá)到調(diào)節(jié)冷卻速度的效果，使在不同冷卻階段得到不同的冷卻速度。對有階梯的工件，在不同截面處可以調(diào)節(jié)得到不同的冷卻能力，使之獲得相同的冷卻速度。噴水冷卻的冷卻能力很強烈，高壓水還可以猛烈沖刷工件加熱時表面形成的氧化皮。
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