鍛件熱處理淬火時(shí)的缺陷及預(yù)防措施

1、氧化和脫碳

當(dāng)鍛圓鋼加熱時(shí)，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(huì)降低鍛件上層的硬度和疲勞強(qiáng)度，也會(huì)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(dāng)要求更高時(shí)，鍛件可以涂上保護(hù)劑或在保護(hù)空氣和真空中加熱。

2、過熱和過熱

鍛件淬火和加熱時(shí)。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(huì)降低鋼材的力學(xué)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(jìn)行糾正，而過熱的鍛件只能報(bào)廢。為了防止鍛件過熱，要嚴(yán)格控制加熱溫度和保溫時(shí)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(zhuǎn)變而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為淬火內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)淬火應(yīng)力超過鋼的屈服強(qiáng)度時(shí)，鍛件將變形;當(dāng)淬火應(yīng)力超過鋼的抗拉強(qiáng)度時(shí)，鍛件會(huì)開裂并變成垃圾。為了防止鍛件變形和開裂，盡管淬火應(yīng)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(jì)劃措施(如布局對(duì)稱、斜面對(duì)稱、避免尖角等)，淬火后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回火處理。

4、硬度低于

由于加熱溫度過低、保溫時(shí)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(shù)消除硬度(但淬火前應(yīng)進(jìn)行退火或正火處理)。我們還應(yīng)該注意以下兩個(gè)差異。

(1)實(shí)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(shí)，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(zhì)而異。

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

實(shí)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(zhì)。

(2)鋼的淬透性和淬透性能是兩種不同的觀點(diǎn)。淬透性是指鋼在淬火后能夠達(dá)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。