今天讲淬火的原理。淬火就是把高温的物质瞬间冷却,把加热的玻璃浇上冷水是淬火吗?在寒冷冬天把热水抛洒出去是淬火吗?广义上来说都算是只是可能得不到想要的效果。通常所说的淬火指的是金属化合物的淬火,最常用的是铁炭合金,当然还有铜镍合金、铝硅合金等。

为什么要淬火?因为淬火可以提高合金的硬度、强度、韧性、耐磨性等等,想要的效果硬度是其中经常想要的效果。

为什么淬火后合金的硬度就提高了?下面就来讲解这个问题。纯铁融化降温凝固时随着温度下降会形成三种晶体结构,阿尔法铁、伽马铁西塔铁。以伽马铁碳合金为例,碳原子会代替铁原子形成固溶体。(这里说错了,是间隙固溶体,代替叫做置换固溶体)。

这和糖溶解在水里一样道理,只不过这里是碳原子溶解在铁固体里,所以叫做固溶体。这个固溶体叫做奥氏体,奥氏体的硬度就比伽马铁强多了。淬火就是想得到奥氏体,碳原子的溶解度就是奥氏体有多少,如果糖水饱和了还要溶解糖怎么办?答案是加热,想要更多的奥氏体也是加热,但如果温度下降了奥氏体也就减少了。

怎么办?没错了,就是淬火瞬间的降温能把碳原子锁定在原来的位置,这样即使降到常温碳原子也跑不出来,更不用说结晶了,这和热的饱和糖水降到室温会结晶出颗粒糖是一样的道理。碳原子是跑不出来的,但内部会产生较大应力,所以要回火以消除应力。

淬火回火可以认为是一个整体的热处理工艺,如果大家觉得这还不好理解,你可以这么认为,淬火就是封印碳原子,这样就很好理解了。