(1)常見的淬火問題及解決方案

　　Ms點隨C%的增減

　　淬火時，過冷沃斯田體開始變態(tài)為麻田散體的溫度稱為Ms變態(tài)完成的溫度稱為點Mf點。%C含量愈高，Ms點溫度越來越低。0.4%C碳鋼的Ms溫度約為350℃0.8%左右，C碳鋼減少到200左右℃左右。

　　淬火液可添加適當(dāng)?shù)奶砑觿?/p>

　　(1)在水中加入鹽會使冷卻速度加倍:鹽水淬火冷卻速度快，淬火和淬火不均勻?？煞Q為最理想的淬火冷卻劑。鹽的添加比例應(yīng)為重量的10%。

　?。?）水中的雜質(zhì)比純水更適合淬火液：在水中添加固體顆粒有助于清潔工件表面，破壞蒸汽膜，提高冷卻速度，防止淬火點的發(fā)生。因此，淬火技術(shù)是一個非常重要的概念，而不是純水。

　　（3）聚合物可與水混合成水溶性淬火液：聚合物淬火液可根據(jù)加水程度從水到油混合，非常方便，無火災(zāi)、污染等危害，具有前瞻性。

　　(4)干冰加乙醇可用于深冷處理容液:在乙醇中加入干冰可產(chǎn)生-766℃均勻溫度是一種非常實用的低溫冷卻液。

　　硬度與淬火速度的相關(guān)性

　　只要鋼淬火冷卻速率發(fā)生變化，就會得到不同的硬度值，主要原因是鋼內(nèi)部組織不同。冷卻速度慢時，通過鋼Ps此時沃斯田體變態(tài)溫度較高，沃斯田體會產(chǎn)生波來體，變態(tài)的開始是Ps點，變態(tài)終結(jié)點為Pf點，波來體硬度小。如果冷卻速度加快，冷卻曲線不會被切斷Ps在曲線上，沃斯田會變態(tài)成高硬度的麻田散體。麻田散體的硬度與固溶碳含量有關(guān)，因此麻田散體的硬度會隨著%的變化而增加C含量，但超過0.77%C此后，麻田散體碳固溶量沒有明顯增加，硬度變化趨于緩解。

　　※淬火與回火冷卻方法的區(qū)別

　　淬火有三種常見的冷卻方法，即:(1)連續(xù)冷卻；(2)恒溫冷卻和(3)階段冷卻。為減少淬火過程中淬火裂紋的發(fā)生，臨界區(qū)溫度高于臨界冷卻速率；緩慢冷卻是進入危險區(qū)域時極其重要的關(guān)鍵技術(shù)。因此，在實施此類冷卻方法時，最適合使用階段冷卻或恒溫冷卻（麻回火）。

　　常用的回火冷卻方法包括急冷和徐冷，其中合金鋼一般采用急冷；工具鋼采用徐冷。工具鋼自回火溫度急冷時，由于沃斯田殘留異常，容易產(chǎn)生裂縫，稱為回火裂縫；同樣，如果合金鋼冷卻緩慢，很容易導(dǎo)致回火脆性。

　　淬火后，沃斯田殘留的角色

　　淬火后的工件中經(jīng)常有麻田散體和殘留的沃斯田，在室溫下長時間放置容易造成裂縫，這是由殘留的沃斯田異常和膨脹引起的。這種現(xiàn)象最容易發(fā)生，尤其是在冬季寒冷的氣候下。此外，沃斯田殘留物的另一個主要缺點是硬度過低，導(dǎo)致工具切削性惡化?？刹捎蒙罾涮幚泶龠M麻田散體異常生成，即使殘留的沃斯田進一步冷卻，也不能再產(chǎn)生異常；或外力加工，使不穩(wěn)定的沃斯田異常成為麻田散體，減少殘留沃斯田對鋼特性的影響。

　　淬火后硬度不足的原因

　　淬火的目的是使鋼表面具有令人滿意的硬度。如果硬度值不理想，可能是由以下因素引起的:(1)淬火溫度或沃斯田體化溫度不足；(2)冷卻速率不足；(3)如果工件表面在熱處理前脫碳，工件表面硬化效果會大大降低；(4)當(dāng)工件表面有銹或黑皮時，這個地方的硬度會明顯不足。因此，在淬火過程中，應(yīng)采用珠擊法表面。

　　淬裂的原因

　　淬火的主要原因包括：工件的大小和形狀、碳含量、冷卻方法和預(yù)處理方法。鋼的熱處理會導(dǎo)致淬火和淬火過程中的異常應(yīng)力，這與麻田散體的異常過程有關(guān)。通常，當(dāng)麻田散體異常進行約50%時，鋼材在開始時不會產(chǎn)生麻田散體異常，而是會破裂（此時溫度約為150℃左右)，即淬火即將結(jié)束前發(fā)生。因此，淬火過程應(yīng)在高溫下快速冷卻，如果能掌握，則應(yīng)在低溫下慢慢冷卻『先快后緩』關(guān)鍵是最大限度地減少淬火裂紋。

　　過熱容易產(chǎn)生淬火裂紋

　　淬火溫度超過100℃稱為過熱。過熱時，沃斯田的晶體顆粒變厚，導(dǎo)致淬火后大麻田散體脆化，容易導(dǎo)致針狀麻田散體主干橫向裂紋（稱為麻田散體裂紋），容易發(fā)展成淬火裂紋。因此，當(dāng)您的工件在沃斯田體化溫度下過熱時，后續(xù)淬火和冷卻不能防止淬火，因此有人會『過熱』被稱為淬火裂縫的罪魁禍首。

　　淬火前的組織會影響淬火裂紋嗎？

　　淬火前的組織肯定會影響淬火的成敗。正常組織或退火組織(波來體結(jié)構(gòu))是最正常的前組織。淬火前的組織是過熱組織和球形組織，會有不同的結(jié)果。過熱組織容易產(chǎn)生淬火裂紋，球形組織可均勻淬火，避免淬火和淬火。因此，球形處理是淬火前工具鋼或高碳鋼的重要技術(shù)之一。球形退火或球形處理可用于獲得球形碳化物。如果網(wǎng)狀組織中存在碳化物，則該部位容易淬火裂紋。

　　淬火零件在室溫下放置缺陷

　　淬火后的零件，如果長時間放置在室溫下，可能會出現(xiàn)擱置裂縫和擱置變形。擱置裂縫也被稱為及時裂縫，特別是在寒冷的冬夜，隨著溫度的下降，殘留的沃斯田變態(tài)為麻田散體，從而產(chǎn)生裂縫，也被稱為夜間哭泣裂縫。擱置變形，又稱及時變形，是淬火工件放置在室溫下造成的尺寸和形狀變化，主要是回火處理不完全造成的。鋼組織需要穩(wěn)定，以防止擱置變形，因此首先要消除不穩(wěn)定的沃斯田(深冷處理)。然后是200℃~250℃回火使麻田散體穩(wěn)定。

　　(2)常見的回火問題及解決方案

　　100℃熱水回火的優(yōu)點

　　180常用于低溫回火℃至200℃左右來回火，用油煮回火。其實若使用100℃回火熱水有很多優(yōu)點，包括:(1)100℃(2)100℃回火可以稍微增加工件的硬度，提高耐磨性；(3)100℃熱水回火可以減少快速加熱產(chǎn)生裂縫的機會；（4）在深冷處理過程中，減少工件深冷裂縫的可能性，緩沖殘留沃斯田，提高材料韌性；（5）工件表面無油焦，表面硬度略低，適用于磨床研磨，不會產(chǎn)生油過熱干燒。

　　高溫回火處理二次硬化

　　對工具鋼、殘余應(yīng)力和殘余沃斯田體對鋼材有不良影響，應(yīng)進行高溫或低溫回火。

　　高溫回火處理二次硬化

　　對于工具鋼，殘余應(yīng)力和殘余沃斯田對鋼有不良影響，應(yīng)進行高溫回火或低溫回火。高溫回火處理將進行二次硬化SKD11而言，530℃回火鋼的硬度比2000℃低溫回火略低，但耐熱性好，不會及時變形，可提高鋼的耐熱性，防止放電加工變形，有很多優(yōu)點。

　　在300℃為什么左右回火會脆化？

　　部分鋼材約270℃至300℃碳化物在晶粒邊界沉淀，導(dǎo)致回火脆性。二次硬化工具鋼加熱至5000℃~600℃在300之間引起分解℃不會造成沃斯田殘留分解，所以沒有300℃脆化。

　　回火產(chǎn)生回火裂紋

　　淬火鋼經(jīng)回火處理后，因急冷、急熱或組織變化而產(chǎn)生的裂縫稱為回火裂縫。常見的高速鋼，SKD11模具鋼等回火硬化鋼也會在高溫回火后產(chǎn)生。這種鋼在第一次淬火過程中會產(chǎn)生第一次麻田散體變態(tài)。在回火過程中，由于淬火（殘留的沃斯田變態(tài)為麻田散體），會產(chǎn)生第二次麻田散體變態(tài)。因此，為了防止回火裂縫，最好在自回火溫度下慢慢冷卻。同時，在淬火再回火作業(yè)中，應(yīng)避免提前提出回火再冷的熱處理方法。

　　回火產(chǎn)生回火脆性

　　可分為300℃脆性和回火的冷脆性。所謂300℃脆性是指部分鋼材約270℃至300℃回火時，由于殘留的沃斯田分解，碳化物沉淀在晶粒邊界，導(dǎo)致回火脆性。自回火溫度(500)度(500)℃~600℃）徐冷時的脆性，Ni-Cr鋼材相當(dāng)顯著。冷脆性能防止自回火溫度急冷。根據(jù)各種實驗結(jié)果，機械結(jié)構(gòu)采用合金鋼，自回火溫度為10℃/min上述冷卻速率不會產(chǎn)生回火徐冷脆性。

　　常見的高周波淬火問題

　　淬火裂紋、軟點和剝離是高周波淬火處理的常見缺陷。高周波淬火是最禁忌的加熱不均勻和局部過熱現(xiàn)象，如工件銳角、鍵槽、孔周圍等，容易引起過熱，導(dǎo)致淬火裂紋，上述情況可通過填充銅片減少淬火裂紋的可能性。此外，淬火過程中高周波淬火工件不均勻會導(dǎo)致工件表面硬度低的缺點，稱為軟點。這種現(xiàn)象是由于高周波淬火溫度不均勻、噴水孔堵塞或孔的大小和數(shù)量不當(dāng)造成的。第三個缺陷是表面剝離，主要是由于截面硬度變化大或硬化層太淺，通常采用預(yù)熱加深硬化層，可有效防止剝離。

　　為什么不銹鋼不能在500？℃至650℃回火處理？

　　大多數(shù)不銹鋼固溶后，如果是475℃至500℃長時間保持溫度時，硬度和脆性會增加，稱為475℃脆化的主要原因有很多，包括相分解、晶界中鉻碳化物的沉淀和沉淀Fe-Cr化合物的形成大大降低了常溫的韌性和耐腐蝕性。一般來說，不銹鋼的熱處理應(yīng)避免在此溫度范圍內(nèi)長期保持溫度。另外在600℃至700℃長期持溫會導(dǎo)致s相沉淀，這是s相Fe-Cr金屬間化合物不僅質(zhì)地硬脆，而且耗盡了鋼中的鉻，降低了不銹鋼的耐腐蝕性和韌性。

　　為什么會發(fā)生回火變形？

　　回火變形的主要原因是回火淬火過程中產(chǎn)生的殘余硬力或組織變化，即回火消除張力應(yīng)力、壓力應(yīng)力和膨脹，包括回火初期E碳化物、雪明碳鐵凝結(jié)過程、殘余沃斯田鐵變態(tài)、殘余沃斯田鐵變態(tài)韌鐵等，導(dǎo)致回火后工件變形。預(yù)防方法包括:(1)加壓回火；(2)利用熱浴或空氣淬火降低殘余應(yīng)力；(3)機械加工矯正和(4)預(yù)留變形。

　　回火淬火類型

　　（1）270℃~350℃脆化：又稱低溫回火淬火，主要發(fā)生在碳鋼和低合金鋼中。

　　（2）400℃~550℃脆化：合金鋼在這個溫度范圍內(nèi)通常容易脆化。

　　（3）475℃脆化：特別指Cr鐵系不銹鋼含量超過13%，400%℃至550℃475.回火時，硬度增加，脆化℃左右顯著。

　?。?）500℃~570℃脆化：常用于加工工具鋼、高速鋼等材料，在這種溫度下會沉淀碳化物，導(dǎo)致二次硬化，但也會導(dǎo)致脆性的提高。

　　(3)常見退火問題及解決方案

　　※如何獲得性能優(yōu)異的微波來體結(jié)構(gòu)？

　　相比之下，退火處理會軟化鋼淬火會硬化鋼材『正?；豢色@得層狀波來鐵組織，可有效提高鋼材的切削性和耐磨性，具有無裂紋、變形少、操作方便等優(yōu)點。然而，正常處理是一種相對困難的熱處理技術(shù)，因為它使用空氣冷卻會受到許多因素的影響，如不同的夏冬冷卻效果、不同的工件也會影響冷卻速率。因此，應(yīng)采用多種方法保持正常處理的均勻性，可采用遮陽、圍欄、坑、風(fēng)扇等。

　　※正常處理與退火處理的區(qū)別

　　維加熱至正常處理A3點或Acm點以上40~60℃在靜態(tài)空氣中冷卻至室溫后，將鋼結(jié)構(gòu)保持一段時間，將鋼結(jié)構(gòu)變成均勻的沃斯田結(jié)構(gòu)。對亞分析鋼具有良好的強度和韌性，防止雪明碳鐵在沃斯田鐵晶粒邊界形成網(wǎng)狀沉淀，降低材料的韌性。

　　完全退火處理的主要目的是軟化鋼材，提高鋼材的切。其熱處理程序是增加

　　熱至A3點以上20~30℃(亞A1點以上30~50℃完全沃斯田體組織(或沃斯田體加雪明碳體組織)持溫一段時間A1點下方50℃使波來體完全變態(tài)，軟化鋼。此外，應(yīng)力消除退火在變態(tài)點以下450~650℃加熱一段時間后，慢慢冷卻到室溫，可以消除鋼材在切割、沖壓、鑄造和熔化過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。

　　※如何消除工件的殘余應(yīng)力？

　　應(yīng)力消除退火在變態(tài)點以下450~650℃加熱一段時間后，慢慢冷卻到室溫，可以消除鋼材在切割、沖壓、鑄造和熔化過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。對于碳鋼，參考加熱溫度為625±25℃；對于合金鋼，參考加熱溫度為700±25℃。碳鋼的保溫時間也會有所不同，保溫時間是每25次mm厚度為1小時；對于合金鋼，每25次保持一次mm冷卻速率為每次25mm以275℃/小時以下冷卻速率冷卻。

　　※如何防止加熱變形？

　　為防止加熱變形，最好慢慢加熱，預(yù)熱。一般鋼材在選擇預(yù)熱溫度時，可根據(jù)以下標準選擇預(yù)熱溫度:(1)預(yù)熱溫度低于異常點，如普通鋼材約650~700℃，800~850的高速鋼℃500左右℃預(yù)熱溫度約為。(3)二次預(yù)熱，先在500℃充分預(yù)熱一段時間后，將預(yù)熱溫度提高到A1變態(tài)點以下。(4)三段預(yù)熱，對于高含量合金等大型鋼材，有時需要1000~1050℃預(yù)熱第三段。

　　(4)常見的滲碳氮化問題及解決方案

　　※氮化表面的硬度或深度不夠

　　(1)鋼化學(xué)成分可能不適合氮化

　　(2)氮化處理前的組織可能不合適

　　(3)氮化溫度可能過高或過低

　　(4)爐內(nèi)溫度或流量不均勻

　　(5)氨流量不足

　　(6)滲氮時間不夠長

　　※氮化工件彎曲嚴重

　　(1)氮化前松力退火處理不當(dāng)

　　(2)工件幾何曲線設(shè)計不良，比如不對稱，厚度變化太大

　　(3)氮化過程中處理的工件放置方法不正確

　　(4)處理工件表面性能不均勻，如清洗不均勻或表面溫度不均勻

　　※氮化工件開裂剝離

　　氨的分解率超過85%，這種現(xiàn)象可能會發(fā)生

　　(2)滲氮處理前工件表面有脫碳層

　　(3)工件設(shè)計有明顯的銳角

　　(4)白層過厚時

　　※氮化工件白層過厚

　　(1)滲氮處理溫度過低

　　(2)當(dāng)氨的分解率低于15%時，這種現(xiàn)象可能會發(fā)生

　　(3)冷卻過程不當(dāng)

　　※氨分解率不穩(wěn)定

　　(1)分解率測定器管道泄漏

　　(2)滲氮處理時裝入爐內(nèi)的工件太少

　　(3)爐內(nèi)壓力變化導(dǎo)致氨流量變化

　　(4)觸媒效果不當(dāng)

　　※機械加工處如何防止工件滲碳？

　　(1)鍍銅法，鍍厚20mm以上的銅層

　　(2)涂抹后干燥，銅粉可懸浮在水玻璃溶液中

　　(3)涂防碳涂料后干燥，主要用于硼砂和有機溶劑

　　(4)氧化鐵和粘土混合物的應(yīng)用

　　(5)使用套筒或套筒螺釘

　　※工件滲碳后硬度不足

　　(1)如果冷卻速度不足，可以用噴水或鹽水冷卻

　　(2)滲碳不足，可使用強力滲碳劑

　　(3)淬火溫度不足

　　(4)鹽浴爐因淬火過程中加熱的脫碳現(xiàn)象可直接淬火

　　※碳層剝離

　　(1)碳含量濃度坡度過大，應(yīng)擴散退火

　　(2)無中間層，應(yīng)緩解滲碳率

　　(3)過滲碳，滲碳層可在研磨前考慮

　　(4)反復(fù)滲碳也可能導(dǎo)致滲碳層剝離