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淬火冷卻各種碳素工具鋼的淬透性差別很小，都是低淬透性鋼，這是碳素工具鋼的突出弱點(diǎn)。根據(jù)碳素工具鋼的等溫轉(zhuǎn)變曲線可知，在大約550℃左右，不到一秒鐘，奧氏體不銹鋼即發(fā)生分解，為了獲得馬氏體，淬火時(shí)，工件必須在激烈的冷卻介質(zhì)中冷卻（如水、鹽水、堿水等），為碳素工具鋼淬火加熱溫度和采用的冷卻介質(zhì)．碳素工具鋼，油中可淬透的最大直徑為5毫米．在水中可全部淬透的最大直徑為15毫米，當(dāng)然大直徑不銹鋼管工具只要刃部完全淬透，心部雖然有部分珠光體，也是允許的，所以碳素工具鋼制工具的有效直徑可以大于15毫米。然而當(dāng)直徑大于30毫米時(shí)，淬硬層往往過薄甚至淬不硬．為此，大尺寸的工具很少用碳素工具鋼制造，還應(yīng)指出，由于淬火時(shí)采用激烈冷卻介質(zhì)，使淬火應(yīng)力大，引起較大的變形，甚至開裂，這是碳素工具鋼的另一顯著弱點(diǎn)．

碳素工具鋼的回火

淬火后應(yīng)立即進(jìn)行回火，以免變形或開裂，對(duì)于制造切削刀具，量具和冷作模具的碳素工具鋼，為了獲得高的硬度，應(yīng)采用低溫回火，為T12A鋼的回火溫度與硬度的關(guān)系。從圖中可以看出，回火溫度應(yīng)低于200℃．一般為160-180℃．此時(shí)大直徑不銹鋼管淬火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體，淬火應(yīng)力基本消除，強(qiáng)度和塑性有所提高，對(duì)于要求韌性較高的工具，可適當(dāng)提高回火溫度，根據(jù)不同的硬度要求，選取不同的回火溫度。

回火保溫時(shí)間，取決于工件的有效直徑大小，同時(shí)考慮形狀、爐型等因素，但最少不能小于半小時(shí)．當(dāng)采用低溫回火時(shí)，其保溫時(shí)間應(yīng)長一些，使淬火應(yīng)力得以充分消除，一般常取1-3小時(shí)．倘若回火時(shí)間不足，在機(jī)械加工過程中易發(fā)生裂紋．碳素工具鋼在250℃以上回火，其硬度和耐磨性急劇下降，所以碳素工具鋼不適于制造在較高溫度下工作的工具．

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