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工件淬火后產(chǎn)生硬度不足和軟點(diǎn)的原因及預防措施

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工件淬火后硬度不足指的是工件的大部分或整體達不到應有的硬度。

工件淬火后產(chǎn)生硬度不足的原因主要有以下幾方面:

①欠熱。加熱溫度過(guò)低或保溫時(shí)間不足,使奧氏體中碳與合金元素的含量不夠、奧氏體成分不均勻或鐵素體未全部轉變?yōu)閵W氏體;裝爐量太大,工件未燒透;控溫儀表發(fā)生故障。

②過(guò)熱。加熱溫度過(guò)高或保溫時(shí)間過(guò)長(cháng),過(guò)共析鋼中奧氏體中溶入過(guò)量的碳和合金元素、奧氏體晶粒長(cháng)大,增加了奧氏體的穩定性,以致淬火后殘留奧氏體過(guò)多而影響硬度。

③冷卻速度不夠,致使硬度不足。淬火時(shí),淬火介質(zhì)選擇不當,淬火介質(zhì)溫度過(guò)高或老化,工件尺寸太大。由于冷速不夠,小于臨界冷速,發(fā)生珠光體型轉變。

④操作不合理。淬火時(shí),預冷時(shí)間過(guò)長(cháng),在淬火介質(zhì)中留停時(shí)間不夠;雙介質(zhì)淬火時(shí),水中停留時(shí)間太短或從水中轉入油中的時(shí)間太長(cháng);分級淬火時(shí),分級溫度太高或停留時(shí)間太長(cháng),均會(huì )在淬火后出現非馬氏體組織,從而使硬度降低。

⑤鋼的淬透性差,且截面尺寸大。

⑥高碳高合金鋼加熱溫度高,殘留奧氏體量過(guò)多。

⑦氧化和脫碳。氧化使工件的表面燒損,脫碳使工件表面碳含量降低,導致淬火后的硬度降低。

根據硬度不足產(chǎn)生的原因,預防措施如下:

①合理選擇加熱溫度和保溫時(shí)間。

②定期檢查控溫儀表。

③合理選擇淬火介質(zhì),控制淬火介質(zhì)的溫度不超過(guò)最高使用溫度,并定期檢測或更換。

④正確控制預冷時(shí)間、淬火時(shí)水或鹽水中停留的時(shí)間、雙介質(zhì)淬火時(shí)水或鹽水中停留的時(shí)間、分級淬火的停留時(shí)間。

⑤更換淬透性高的鋼或提高冷卻速度。

⑥對于高碳高合金鋼,應嚴格控制加熱溫度。

⑦采取前述防氧化脫碳措施;采用下限加熱溫度;在600℃左右預熱,然后加熱到淬火溫度,縮短高溫加熱時(shí)間。

工件淬火后硬度不足的小區域稱(chēng)為軟點(diǎn)。

軟點(diǎn)產(chǎn)生的原因如下:

①原材料中有缺陷。鋼中存在帶狀組織或大塊鐵素體組織。

②欠熱。加熱溫度不夠或加熱時(shí)間不足,亞共析鋼中鐵素體沒(méi)有全部溶入奧氏體中,或奧氏體成分不均勻,淬火后組織為馬氏體加部分鐵素體。

③冷卻不均。工件在淬火介質(zhì)中移動(dòng)不充分,工件上有氧化皮或污物,介質(zhì)中有肥皂、油污等,造成工件冷卻不均,局部區域冷速過(guò)低,以致發(fā)生珠光體型轉變而產(chǎn)生軟點(diǎn)。

根據軟點(diǎn)產(chǎn)生的原因,預防措施如下:

①?lài)栏褡袷毓に?,正確執行淬火操作。

②合理選擇材料,對有缺陷的鋼材進(jìn)行預備熱處理消除缺陷。

③正確選擇加熱溫度和加熱時(shí)間。

④合理選擇淬火介質(zhì),加強工件與介質(zhì)的相對運動(dòng),或對介質(zhì)進(jìn)行攪拌,保持淬火介質(zhì)的清潔。碳鋼在鹽水中淬火能有效防止軟點(diǎn)的產(chǎn)生。

工件淬火后產(chǎn)生硬度不足和軟點(diǎn)補救方法:

1)經(jīng)退火、正火或高溫回火后,按正常工藝重新淬火。

2)因脫碳而產(chǎn)生硬度不足時(shí)可進(jìn)行復碳處理后,再重新淬火。

3)對于存在大量殘留奧氏體的工件,可在淬火后進(jìn)行冷處理,以提高其硬度,冷處理后再進(jìn)行回火處理。

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