零读杂谈（热处理十五）

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读书：《金属材料及热处理》　陆大纮　许晋堃　合编
　　　人民铁道出版社

　　　杂谈十五

在杂谈十四中，我们已经知道淬火缺陷主要由热应力和组织应力产生。在淬火冷却时，组织转变之前只有热应力，这是温度高，塑性好，所发生的塑性变形可以抵消部分内应力。而当发生组织转变后（MS点下），零件会同时受到热应力和组织应力作用，应力分布更复杂，稍有不妥就会引发缺陷，因此这是淬火的危险温度区域。

淬火变形一般由以下经验规律，可供生产中参考。当然，在后面讲晶格理论的时候，也可以用计算的方法进行计算。

１。实心棒状工件（如轴）整体加热淬火时，细长件易于淬成马氏体，故倾向于伸长，短粗件则倾向于缩短。
２。盘形或筒形工件的内孔变化对于厚壁的倾向于缩小；薄壁的倾向于扩大。凡是马氏体形成量大的倾向于扩大，凡是内外冷却速度相差大的倾向于缩小（或扩大的少）
３。内孔键槽在淬火时，只要淬硬了，一般槽口收缩；外圆花键则涨大。
４。淬火变形如为伸长，则在挥霍时可恢复一部分，回火温度越高，恢复量越大。但淬火时收缩的，回火时不易复原。
５。水淬比油淬产生的应力大。含碳量高的比低的产生的应力大（马氏体转变问题），因此水作为淬火剂时，易出现淬裂和变形。高碳钢比中低碳钢是易淬裂和变形。
6。淬火后在淬不透情况下趋向于表现出热应力为主的变形特点，而在淬透情况下表现出以组织应力为主的变形特点。

内应力不可避免，于是为了控制与减小变形，防止淬裂，有以下工艺措施。

1。正确地进行锻造与预备热处理
钢件内部的某些组织缺陷如晶粒粗大、碳化物分布不均等常助长变形与淬裂，应通过锻造或者预备热处理设法防止或消除。锻造可以使碳化物细化与分布均匀，预备热处理（正火、退火）则能使淬火前的晶粒细化，组织均匀。
2。采取合理的热处理工艺
正确选择加热温度和时间，避免晶粒粗大、第二相；加热时安放平稳、受热均匀，防止加热时就变形，以及采用分级淬火、等温淬火等工艺。
3。正确选择冷却方法
冷却过程中，内应力很大，这个环节必须控制好。在保证足够冷却速度的前提下，尽量采用较缓和的淬火剂和预冷工艺，减少工件内外温差以控制变形。条件具备时，可以采用加压淬火，使加压产生的压应力抵消部分组织应力，减小变形。比如，一般薄件（摩擦片、薄片铣刀）采用夹紧淬火，而内燃机螺旋伞齿则采用专用的淬火压床。
4。根据工件形状，正确掌握工件浸入淬火剂的方式，具体如下。
      A。厚薄相差较大的，厚端先入。
      B。细长工件或薄片零件，应垂直液面入液。
      C。薄壁件和环形件，应以轴线垂直液面入液。
      D。有凹面或者盲孔德，应使孔朝上入液，以免气体排不出，造成局部淬不硬。
下图为示意图。

5。用堵孔和绑孔使各部分冷却速度尽量均匀。对一些非工作孔可用石棉、火泥堵塞，以减小淬火应力；截面变化悬殊处也可用铁丝或石棉、火泥绑扎以减小淬火应力。

对于无法避免的变形，很多零件在淬火后或淬火中采用冷校、热校、热点等方法加以校直。

淬火缺陷除变形和裂纹外，还有软点或硬度不足，这是由于加热温度或者时间不足，淬火冷却速度过缓，局部便面被气膜包围，以及表面氧化脱碳等造成的。可以通过正确掌握热处理操作规范，选用合适的淬火剂以及防止脱碳等措施加以解决。

今天的量较少。但是也总算是结了淬火这一章节。但是必须要说，关于淬火的东西远不止这几篇帖子。延伸的说，里面还存在大量其他的内容。但作为基本浅层的形象学习，这里就不延伸了。其他的部分，等到晶格部分在说吧。下周开始进入回火一章。也是大章。感谢。