鍛件熱處理淬火時的缺陷及預防措施

鍛件熱處理淬火時的缺陷及預防措施

1、氧化和脫碳

當鍛圓鋼加熱時，表面有一層脆性氧化鐵的跡象稱為氧化;脫碳是指表面碳含量低的跡象。氧化和脫碳會降低鍛件上層的硬度和疲勞強度，也會影響鍛件的尺寸。為了防止氧化和脫碳，通常在鹽浴爐中加熱。當要求更高時，鍛件可以涂上保護劑或在保護空氣和真空中加熱。

2、過熱和過熱

鍛件淬火和加熱時。奧氏體晶粒顯著粗化的跡象稱為過熱。如果加熱溫度過高，晶界氧化和首先單面熔化的跡象稱為過熱。鍛件過熱不僅會降低鋼材的力學性能(特別是韌性)，而且容易引起淬火變形和開裂。過熱的組織可以通過正火進行糾正，而過熱的鍛件只能報廢。為了防止鍛件過熱，要嚴格控制加熱溫度和保溫時間。

3、變形和開裂

鍛件在淬火和冷卻過程中，由于溫度差異和不同部位的組織轉變而產生的應力稱為淬火內應力。當淬火應力超過鋼的屈服強度時，鍛件將變形;當淬火應力超過鋼的抗拉強度時，鍛件會開裂并變成垃圾。為了防止鍛件變形和開裂，盡管淬火應力降低，但仍可以采用不同的淬火工藝(如階梯淬火或等溫淬火等)和合理的計劃措施(如布局對稱、斜面對稱、避免尖角等)，淬火后應及時進行回火處理。

4、硬度低于

由于加熱溫度過低、保溫時間不夠、冷卻速度不夠大或表面脫碳不夠好，可以采用新的淬火技術消除硬度(但淬火前應進行退火或正火處理)。我們還應該注意以下兩個差異。

(1)實際鍛件的淬透性和有效硬化深度之間的差異。

同一鋼材、不同截面的鍛件在同一奧氏體化條件下淬火時，淬透性相似，但有效硬化深度因鍛件的類型、尺寸和冷卻介質而異。

淬透性是鋼本身的固有特性。對于一種鋼，它是確定的，可以用作不同鋼之間的對比。

實際工件的有效硬化深度不僅取決于鋼的淬透性，還取決于鍛件的類型、尺寸和冷卻介質。

(2)鋼的淬透性和淬透性能是兩種不同的觀點。淬透性是指鋼在淬火后能夠達到的極高硬度，它取決于馬氏體的碳含量。

淬透性好的鋼的淬透性能可能不高。例如，低碳合金鋼的淬透性很好，但淬透性能不高;高碳鋼淬透性高，但淬透性能差。