淬火时硬度不足的原因及解决方法

简要描述:热处理生产加工过程中有时会出现淬火后工件的硬度不够的情况,硬度不足表面主要分两方面:一是整个工件硬度值偏低,二是工件局部硬度不够或有软点产生。
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热处理生产加工过程中有时会出现淬火后工件的硬度不够的情况,硬度不足表面主要分两方面:一是整个工件硬度值偏低,二是工件局部硬度不够或有软点产生。为大家详细总结了淬火时硬度不足的原因及解决方法。
一、加热工艺方面的问题
1.淬火加热温度低,保温时间不足
例如亚共析钢,如果加热温度在Ac3与Ac1之间,会因铁素体没有完全溶入奥氏体,淬火后不能得到均匀的马氏体,得到的是铁素体和马氏体,从而影响工件硬度。从金相分析可见未溶铁素体。特别是对于高碳钢、高合金钢,如果加热或保温时间不足会造成珠光体不能向奥氏体转变,而得不到马氏体。在实际生产中,上述情况往往是由于仪表指示出现偏差(指示温度偏高)或炉温不均匀,使工件实际温度偏低,对工件厚度估计错误,引起保温时间过短。
解决方法:控制好加热速度,防止因为加热速度过快造成的炉温不均匀,同时会造成过早保温计时,使保温时间不足;经常检查温度指示仪表是否准确,防止出现仪表显示达到温度,而实际温度达不到的现象发生。严格按照材料手册确定淬火加热速度、加热温度、防止淬火温度偏高或偏低。
2.淬火加热温度过高,保温时间过长
对于工具钢,例如T8钢当加热温度在780e时得到的是奥氏体和碳化物Fe3C,此时奥氏体溶碳量稍高于0.77%,冷却后奥氏体转变为马氏体。当加热温度过高或保温时间过长,会造成碳化物Fe3C中碳大量溶于奥氏体,造成奥氏体溶碳量偏高,使奥氏体向马氏体转变,温度开始下降,因而淬火后工件保留了大量的残余奥氏体Ac,得到组织为M+Ac,由于残余奥氏体具有奥氏体性能,即硬度低,因此造成淬火后硬度下降。
解决方法:严格控制加热温度和保温时间,防止过多的碳溶入奥氏体;降低淬火冷却速度,或采用分级淬火,使过冷奥氏体充分向马氏体转变;采用冷处理,使残余奥氏体向马氏体转变;采用高温回火,减少残余奥氏体,硬度反而会增加。
3、淬火加热工件表面脱碳
淬火时硬度不足的原因及解决方法
45#钢淬火后其表面为铁素体和低碳马氏体,而磨除表面脱碳层后,硬度符合要求,这种情况往往是由于箱式炉中未加保护或保护不良,或者在脱氧不良的盐浴中加热,造成了氧气和工件碳原子反应生成CO,使工件表面含碳量下降,造成表面硬度不足。
解决方法:采用真空加热淬火;采用有保护气氛的无氧化加热炉;工件表面涂防氧化涂料;对于一般箱式炉可应用生铁屑或木炭装箱密封。
二、原材料方面的问题
原材料显微组织不均匀
原材料显微组织不均匀会造成局部硬度不足或出现软点,显微组织出现如下情况之一:碳化物偏析或聚集现象,如铁素体聚集、出现石墨、严重魏氏体组织等都会出现硬度不足或软点。
解决办法:在淬火前进行反复锻打或预备热处理(如正火或均匀化退火)使组织均匀化。
三、冷却工艺问题
淬火介质温度的影响
在水淬时, 大批零件连续淬火, 如果没有循环冷却系统, 则造成水温上升, 冷却能力下降。会出现淬不硬的现象。在油冷时, 开始淬火时由于油的温度低、流动性差, 因而冷却能力不强, 造成淬不硬。
解决办法: 水淬时应采用循环冷却系统, 保持水温在 20e 左右为宜; 油冷时, 特别是开始时应对其适当加热, 使其温度达到 80e 以上为宜, 这就是淬火时常说的” 冷水热油 ”的道理。

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