感应加热到淬火温度以后要进行冷却淬火,冷却方式有喷射冷却、流水冷却和浸沉冷却。我国感应加热淬火的淬火介质仍以水为主,近年来,为提高淬火质量,也使用了水溶性淬火介质。为提高工件淬火质量,减少工件的变形量,建议使用高品质的淬火介质。
中碳钢表面淬火时,用自来水为淬火介质,其淬火水压力一般为0.1~0.4Mpa,水温15~30℃时,同时加热淬火的喷水冷却时间tc按下式计算:tc=(1~2)th,式中,th为同时加热淬火法的加热时间,s。
Tc要经过试用和修正后才能最后确定。冷却时间是否合适,主要表现为零件的表面硬度、硬化层深度和硬化层的金相组织是否符合技术条件,是否能保证工件的自行回火。同时,加热、淬火的冷却均匀性也是很重要的,对着喷水孔的工件表面比不对着喷水孔的工件表面冷却要激烈很多,容易出现对应于喷水孔的点状裂纹,这时应使工件旋转,提高工件冷却均匀性,同时也是消除点状裂纹的有效办法。连续加热淬火的冷却是在工件或感应器开始移动时开始的,加热停止后冷却还要持续一段时间,以便保证整个工件淬火后温度均匀,停止加热后冷却的持续时间根据具体工件确定,一般为5~15s。
中碳钢制造的工件和中碳低合金钢制造的形状简单的工件,可以使用自来水来淬火介质。自来水是最清洁、最廉价的淬火介质,应该努力开发利用。中碳低合金钢制造的花键轴和齿轮类的复杂工件,以及一些合金铸铁工件,应该使用水溶性聚合物型的淬火介质,例如聚乙烯醇淬火介质或聚醚淬火介质等,如美国联合碳化物公司生产的UconA、CconB、UconHT等淬火介质均有防止出现淬火裂纹的良好性能。这些淬火介质具有逆溶性,当工件表面温度高于介质的逆溶点(约75℃)时,聚合物从溶液中析出,沉积在工件表面,从而减缓了工件的冷却速度。随着新工艺的出现,淬火介质价格的下降,为保证淬火工件的质量,建议使用新的淬火介质。