淬火热处理后硬度不足的原因分析
在生产过程中, 有时会出现淬火后硬度不足的情况, 这是热处理淬火过程中常见的缺陷。

硬度不足有时表现为整个工件硬度值偏低, 有时是局部硬度不够或产生软点。

淬火时硬度不足的原因很多,与材料内在的冶金缺陷、选材不当、错料; 设计上的结构工艺性差、加热工艺、冷却介质、冷却方法以及回火温度等都有密切关系。

综合了一些实际请总结出了这么几点常见的可能因素造成：1、原材料问题
(1) 原材料选择不当或发错料。

应该用高碳钢或中碳钢制造的零件而错用成低碳钢; 应该用合金工具钢制造的零件错用成普通高碳钢。

(2) 原材料显微组织不均匀。

如碳化物偏析或聚集现象, 铁素体成大块状分布, 出现石墨碳, 严重的魏氏组织或带状组织等。

2、加热工艺问题
(1) 淬火加热温度偏低, 保温时间不足也是淬火后硬度不足的原因。

如亚共析钢, 当加热温度在AC3与AC1之间时, 则因铁素体未全部溶于奥氏体, 淬火后不能得到均匀一致的马氏体而影响工件硬度。

金相分析时可见未溶铁素体(2) 淬火加热温度过高, 保温时间过长。

对于工具钢, 当钢的加热温度过高时, 大量碳化物溶于奥氏体, 大大地增加了奥氏体的稳定程度, 使马氏体开始转变点降低, 因而淬火后工件中保留大量残余奥氏体, 使淬火后工件的硬度下降。

金相分析时, 可见未溶的碳化物稀少, 残余奥氏体量明显多。

(3) 淬火加热时, 工件表面脱碳, 使表面硬度不足。

金相分析时, 表面有铁素体及低碳马氏体。

当磨去表面脱碳层后, 硬度便达到要求。

工件在一般箱式炉中未加保护或保护不良的情况下加热, 或者在脱氧不良的盐浴炉中加热, 都会
产生氧化脱碳现象。

3、冷却工艺问题
(1) 淬火介质选择不当。

例如: 应该采用淬火或淬碱的工件采用油冷, 则会因为冷却能力不够, 冷却速度太慢, 在冷却过程中奥氏体将发生珠光体组织转变, 而得不到马氏体, 致使工件的硬度值偏低。

(2) 淬火介质过于陈旧, 如我厂淬火用油, 在长期使用过程中, 碳黑及残渣使粘度上升, 造成冷却能力下降, 使油老化。

油在淬火过程中不断发生氧化、聚合、热分解、汽化等过程, 导致油的变质, 此外, 油内水分的增加, 也促进了油老化变质成乳化状态, 至使工件在淬火时, 达不到要求。

此时, 通过更新油或过滤处理原来的陈油, 使淬火硬度达到标准。

(3) 淬火介质温度过高, 容易出现软点。

如大批零件连续淬火时, 而淬火介质又没有循环冷却系统,则淬火介质温度就会升高, 冷却能力下降, 而造成淬不硬的现象。

(4) 冷却时间控制不当, 主要有以下两种情况:! 双液淬火时, 零件在水中停留时间过短, 或从水中取出后, 在空气中停留时间过长再转入油中冷却。

因工件本身还有较高的温度, 发生自身回火的现象,而导致硬度偏低。

分级淬火时, 在分级冷却介质中停留时间过长, 发生贝氏体转变, 因而硬度不足。

(5) 冷却过程中, 操作不当也会产生软点。

工件在淬火介质中没有适当移动, 致使局部地区形成蒸汽膜, 降低了冷却速度, 得不到均匀一致的马氏体组织, 使工件局部硬度偏低。

(6) 除了上述几点原因外, 有时操作者大意, 回火温度偏高或工件表面有氧化皮、锈斑等污物, 使局部冷却不足, 也会产生硬度不足的现象。

4、总结
解决淬火热处理中硬度不足的缺陷必须分清原因, 采取相应对策加以防止。

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