热处理淬火工艺过程中产生的缺陷
金属热处理产生的组织缺陷
金属热处理产生的组织缺陷
金属热处理缺陷指在热处理生产过程中产生的使零件失去使用价值或不符合技术条件要求的各种补助，以及使热处理以后的后续工序工艺性能变坏或降低使用性能的热处理隐患。
最危险的缺陷为裂纹，其中最主要的是淬火裂纹，其次是加热裂纹、延迟裂纹、冷处理裂纹、回火裂纹、时效裂纹、磨削裂纹和电镀裂纹等。
导致淬火裂纹的原因：（1）原材料已有缺陷（冶金缺陷扩展成淬火裂纹）；（2）原始组织不良（如钢中粗大组织或魏氏组织倾向大）；（3）夹杂物；（4）淬火温度不当；（5）淬火时冷却不当；（6）机械加工缺陷；（7）不及时回火。
最常见的缺陷是变形，其中淬火变形占多数，产生的原因是相变和热应力。
残余应力、组织不合格、性能不合格、脆性及其他缺陷发生的频率和严重性较低。
内应力来源有两个方面：（1）冷却过程中零件表面与中心冷却速率不同、其体积收缩在表面与中心也不一样。
这种由于温度差而产生的体积收缩量不同所引起的内用力叫做“热应力”；（2）钢件在组织转变时比体积发生变化，如奥氏体转变为马氏体时比体积增大。
由于零件断面上各处转变的先后不同，其体积变化各处不同，由此引起额内应力称作“组织应力”。
钢的淬火缺陷及其防止措施
钢的淬火缺陷及其防止措施1. 淬火工件的过热和过烧过热：工件在淬火加热时，由于温度过高或时间过长造成奥氏体晶粒粗大的缺陷。
由于过热不仅在淬火后得到粗大马氏体组织，而且易于引起淬火裂纹，因此，淬火过热的工件强度和韧性降低，易于产生脆性断裂。
轻微的过热可用延长回火时间补救。
严重的过热则需进行一次细化晶粒退火，然后再重新淬火。
过烧：淬火加热温度太高，使奥氏体晶界局部熔化或者发生氧化的现象。
过烧是严重的加热缺陷，工件一旦过烧无法补救，只能报废。
过烧的原因主要是设备失灵或操作不当造成的。
高速钢淬火温度高容易过烧，火焰炉加热局部温度过高也容易造成过烧。
2. 淬火加热时的氧化和脱碳淬火加热时，钢件与周围加热介质相互作用往往会产生氧化和脱碳等缺陷。
氧化使工件尺寸减小，表面光洁度降低，并严重影响淬火冷却速度，进而使淬火工件出现软点或硬度不足等新的缺陷。
工件表面脱碳会降低淬火后钢的表面硬度、耐磨性，并显著降低其疲劳强度。
因此，淬火加热时，在获得均匀化奥氏体时，必须注意防止氧化和脱碳现象。
在空气介质炉中加热时，防止氧化和脱碳最简单的方法是在炉子升温加热时向炉内加入无水分的木炭，以改变炉内气氛，减少氧化和脱碳。
此外，采用盐炉加热、用铸铁屑覆盖工件表面，或是在工件表面热涂硼酸等方法都可有效地防止或减少工件的氧化和脱碳。
3. 淬火时形成的内应力有两种情况：①工作在加热或冷却时，引起的热应力。
②由于热处理过程中各部位冷速的差异引起的相变应力。
当两力相复合超过钢的屈服强度时，工件就变形；当复合力超过钢的抗拉强度时，工件就开裂。
解决办法：①工件在加热炉中安放时，要尽量保证受热均匀，防止加热时变形；②对形状复杂或导热性差的高合金钢，应缓慢加热或多次预热，以减少加热中产生的热应力；③选择合适的淬火冷却介质和淬火方法，以减少冷却中热应力和相变应力。
但淬火不是最终热处理，为了消除淬火钢的残余内应力，得到不同强度、硬度和韧性配合的性能，需要配以不同温度的回火。
热处理常见缺陷分析与对策-学习总结
热处理常见缺陷分析与对策时 间：2020.10.28 学习人：吴俊 部 门：试验检测中心基本知识点：1、热处理缺陷直接影响产品质量、使用性能和安全。
2、热处理缺陷中最危险的是：裂纹。
有：淬火裂纹、延迟裂纹、冷处理裂纹、回火裂纹、时效裂纹、磨削裂纹和电镀裂纹。
其中生产中最常见的裂纹是纵火裂纹。
3、热处理缺陷中最常见的是：热处理变形，它有尺寸变化和形状畸变。
4、淬火获得马氏体组织，以保证硬度和耐磨性。
淬火后应进行回火，以消除残余应力，如W6Mo5Cr4V2应进行一次回火。
5、亚共析钢淬火加热温度： +（30-50）度。
6、高速钢应采用调质处理即淬火+高温回火。
7、回火工艺若控制不当则会产生回火裂纹。
8、热处理过热组织可通过多次正火或退火消除，严重过热组织则应采用高温变形和退火联合作用才能消除。
9、渗氮零件基本组织为回火索氏体。
其原始组织中若有大块F 或表面严重脱碳，则易出现针状组织。
10、有色金属最有效的强化手段是固溶处理和固溶处理+时效处理。
11、疲劳破坏有疲劳源区、裂纹疲劳扩展和瞬时断裂三个阶段。
12、高速钢的热组织为：共晶莱氏体，也有可能晶界会熔化。
13、应力腐蚀开裂的必要条件之一是：存在拉应力。
14、65Mn 钢第二类回火脆性温度区间为250-380。
钼能有效抑制第二类回火脆性。
15、热处理时发生的组织变化中，体积比容变化最大的是马氏体。
16、防止淬裂的工艺措施：等温淬火、分级淬火、水-油淬火和水-空气双液淬火。
17、高温合金热处理产生的特殊热处理缺陷有：晶间氧化、表面成分变化、腐蚀点、晶粒粗大及混合晶粒等。
18、感应加热淬火缺陷有：表层硬度低、硬化层深度不合格、变形大、残留应力大、尖角过热及软点与软带。
19、弹簧钢的组织状态一般为：T+M 。
20、氢脆条件：氢的存在、三项应力和对氢敏感的组织。
21、断裂有脆性断裂和韧性断裂。
绝大多数热处理裂纹属脆性断裂。
22、高碳钢淬火前应进行球化退火。
23、时效变形的主要影响因素有：化学成分、回火温度和时效温度。
变速箱齿轮的热处理常见缺陷及其防止措施
变速箱齿轮的热处理常见缺陷及其防止措施变速箱齿轮是汽车传动系统中的重要组成部分，其质量和性能直接影响到汽车的驾驶稳定性和可靠性。
热处理是提高变速箱齿轮性能的关键步骤之一，然而在热处理过程中常会出现一些缺陷，影响齿轮的质量。
本文将介绍变速箱齿轮热处理常见缺陷以及相应的防止措施。
一、热处理常见缺陷1. 软化现象：在热处理过程中，如果温度过高或保温时间过长，会导致齿轮表面过度软化，从而使齿轮硬度降低。
软化现象会导致齿轮的强度和耐磨性下降，影响其使用寿命。
2. 淬火裂纹：淬火过程中，如果齿轮表面温度不均匀或冷却速度过快，会产生裂纹。
这些裂纹会降低齿轮的强度和韧性，甚至引发断裂。
3. 淬火变形：淬火过程中，由于齿轮的不均匀加热或冷却不均匀，容易导致齿轮发生变形。
变形会影响齿轮的精度和配合性能，导致传动噪声和振动增加。
4. 残余应力：热处理后，齿轮内部会产生残余应力。
过大的残余应力会引起齿轮变形和裂纹，影响齿轮的使用寿命。
二、防止措施1. 控制热处理参数：合理控制热处理温度和保温时间，避免齿轮表面软化现象的发生。
同时，要保证齿轮表面温度均匀，避免淬火裂纹的产生。
2. 优化冷却方式：选择适当的淬火介质和冷却方式，确保齿轮冷却均匀，避免淬火变形的发生。
可以采用喷水冷却或油浸冷却等方式，以提高冷却效果。
3. 适当回火处理：在淬火后进行适当的回火处理，可以降低齿轮的硬度，减少残余应力的产生。
回火温度和时间的选择要根据齿轮的具体材料和要求进行调整。
4. 采用预应力技术：通过在热处理过程中施加预应力，可以减小齿轮的残余应力，提高其承载能力和抗疲劳性能。
5. 严格控制热处理工艺：热处理工艺参数的控制非常重要，要严格按照工艺规范进行操作，避免因操作不当而引起的缺陷。
6. 定期检测和评估：对热处理后的齿轮进行定期的质量检测和性能评估，及时发现并处理问题，确保齿轮的质量和性能稳定。
总结：变速箱齿轮的热处理是确保其质量和性能的关键环节，然而在热处理过程中常会出现软化现象、淬火裂纹、淬火变形和残余应力等缺陷。
淬火后有孔洞的原因
淬火后有孔洞的原因
淬火是一种常见的金属处理方法，通过加热金属至一定温度后迅速冷却，使金属获得更高的硬度和强度。
然而，在淬火过程中常常会出现孔洞，这是由一些原因导致的。
淬火后出现孔洞可能是由于金属内部存在气体或其他杂质。
在淬火过程中，高温会使金属内的气体膨胀，如果气体无法及时释放，就会形成孔洞。
此外，金属内的杂质也可能导致孔洞的形成，因为杂质会干扰金属晶格的排列，使金属在淬火过程中产生应力集中，从而形成孔洞。
淬火的冷却速度过快也会导致孔洞的形成。
淬火过程中，金属由于快速冷却而产生应力，如果冷却速度过快，金属内部的应力无法完全释放，就会形成孔洞。
尤其是当金属厚度较大或形状复杂时，冷却速度的不均匀性会导致孔洞的形成。
金属的化学成分以及淬火工艺参数的选择也会影响孔洞的形成。
金属中的某些元素可能会与其他元素发生反应，形成气体或产生气泡，导致孔洞的形成。
而淬火工艺参数的选择不当，如温度过高、冷却速度过快等，也会增加孔洞的出现。
为了避免淬火后出现孔洞，首先需要保证金属材料的质量。
金属材料应经过严格的筛选和检测，确保杂质含量低，并且内部无气孔。
其次，在淬火过程中，应控制好温度和冷却速度，避免过高的温度
和过快的冷却。
同时，淬火工艺参数的选择应根据金属的性质和形状进行合理调整。
在淬火过程中出现孔洞是由于金属内部的气体、杂质以及冷却速度等因素共同作用的结果。
通过合理的金属材料选择和淬火工艺参数控制，可以有效减少孔洞的形成，提高金属的质量和性能。
淬火易出现的问题及解决方法(一)
淬火易出现的问题及解决方法(一)淬火易出现的问题及解决问题一：淬火不均匀•原因：–材料不均匀或存在内部缺陷–淬火介质温度不均匀–淬火过程中材料受冷却介质的影响不均匀•解决方法：–使用质量稳定、无内部缺陷的优质材料–控制淬火介质的温度，确保均匀性–加强淬火工艺研究，调整冷却介质的流速和温度，提高均匀性问题二：淬火变形或开裂•原因：–材料冷却过程中产生的内应力超过材料的强度极限–材料形状复杂或厚度不均匀，导致冷却过程不均匀–淬火介质的温度或冷却速度选择不当•解决方法：–优化材料的形状设计，避免过于复杂或不均匀的厚度–控制淬火介质的温度和冷却速度，避免产生过大的内应力–使用适当的预淬火或回火工艺，调整材料内部应力分布，减少变形或开裂的风险问题三：淬火硬度不符合要求•原因：–材料的组织状态不合适–淬火温度选择不准确–淬火介质选择错误或控制不当•解决方法：–优化材料的热处理工艺，确保组织状态符合要求–通过试验和实践确定合适的淬火温度范围–针对不同材料选择适当的淬火介质，并控制冷却速度，以达到所需的硬度问题四：淬火后强度不稳定•原因：–淬火过程中产生的残余应力导致材料强度波动–淬火后材料的晶粒尺寸和组织状态不稳定•解决方法：–通过适当的回火工艺降低残余应力，增加材料的稳定性–控制热处理过程中的冷却速度和回火温度，以稳定材料的晶粒尺寸和组织状态以上是淬火易出现的问题及解决方法的总结。
通过优化材料选择、淬火工艺的调整和回火工艺的控制，我们可以解决淬火过程中遇到的各种问题，从而获得满足要求的材料性能。
问题五：淬火后的表面质量不理想•原因：–材料表面存在氧化物或杂质–淬火介质中含有污染物–淬火过程中产生的气泡或烟碱•解决方法：–在淬火之前，对材料进行表面清洁，去除氧化物和杂质–选用纯净的淬火介质，避免污染物对材料表面造成影响–控制淬火过程中温度和冷却速度，减少气泡或烟碱的产生问题六：淬火过程中能耗较高•原因：–淬火介质的温度过高，导致能量损耗增加–淬火介质的循环和冷却系统不合理，造成能量浪费•解决方法：–优化淬火介质的温度和冷却速度，尽量减少能量损耗–对淬火介质的循环和冷却系统进行调整和优化，提高能量利用率问题七：淬火后材料的尺寸变化较大•原因：–淬火介质的温度和冷却速度选择错误，导致材料尺寸变化过大–材料的形状设计和尺寸控制不合理•解决方法：–确定适当的淬火温度和冷却速度范围，以减小尺寸变化–在材料的形状设计和尺寸控制上进行优化，避免过大的尺寸变化以上是淬火易出现的问题以及解决方法的总结。
淬火裂纹的特征
淬火裂纹的特征
淬火裂纹是在金属材料淬火过程中产生的一种缺陷，通常是由于金属在快速冷却的过程中发生的热应力引起的。
以下是淬火裂纹的一些特征：
1.形状和方向：淬火裂纹通常呈现为细长的裂缝，其方向与金属的冷却方向有关。
这些裂纹可能是沿晶体结构的方向延伸，也可能是穿过晶界。
2.位置：裂纹通常出现在零件的表面或近表面区域。
这是因为表面区域冷却更快，产生的热应力更大，容易导致裂纹的形成。
3.细小裂纹：淬火裂纹可以非常细小，有时候肉眼难以察觉，需要借助显微镜或其他检测工具。
4.交叉裂纹：裂纹可能沿着不同的方向交叉，形成复杂的网络状结构。
5.裂纹的密度：淬火裂纹的密度取决于材料的性质、淬火过程的参数以及材料的初始结构。
高碳钢等易于淬火裂纹的材料通常表现出较高的裂纹密度。
6.表面硬度的改变：淬火裂纹可能导致局部硬度的显著变化。
裂纹处的硬度通常较高。
7.形成条件：淬火裂纹主要由于淬火过程中产生的热应力引起。
这种应力是由于材料表面和内部的温度梯度导致的。
因此，淬火温度、冷却速率以及材料的成分和结构都是影响淬火裂纹形成的重要因素。
为了防止淬火裂纹的产生，可以采取一些措施，如适当控制淬火工艺参数、降低材料的碳含量、进行预热等。
此外，对于一些关键部件，还可以采用热处理后的再回火工艺，以减轻淬火裂纹的影响。
热处理缺陷
热处理缺陷一、淬火裂纹（一）淬火裂纹的类型和特征1. 纵向裂纹：沿工件纵向分布，裂纹较深而长，一条或几条。
产生原因：完全淬透，温度升高，裂纹倾向增大，尺寸较长而形状复杂的工件易产生纵向裂纹2. 横向裂纹：裂纹垂直于轴向，断口形貌由中心向四周发散，易长生于尺寸较大的工件，由于内外层马氏体相变不同时，相变应力较大产生3. 表面裂纹：呈网状，深度较浅，高频或火焰淬火时，加热未达到奥氏体化温度就快冷火加热到临界温度以上后冷速慢4. 剥离裂纹：表面淬火工件，表面淬硬层剥落或化学热处理后沿扩散层出现的表面剥落称玻璃裂纹。
裂纹平行于工件表面，潜伏在表皮下。
5. 淬火裂纹微观特征：抛光态下，曲折刚直，多沿晶扩展，也有穿晶、混晶扩展，裂纹两侧无脱碳，断口上无氧化色，呈脆性沿晶或混晶断裂。
（二）淬火裂纹形成机理钢中奥氏体向马氏体转变时体积增大所产生的应力导致淬火裂纹。
当钢淬火冷却时，在首先达到M s点温度的工件外层率先形成马氏体，发生体积膨胀，产生应力，外表面的马氏体膨胀几乎不受限制。
继续冷却当靠近中心部位的材料到达M s点温度时，新生的马氏体膨胀收到早已形成的外层马氏体的限制，产生使表面张开的内应力。
当马氏体大量形成所产生的内应力大于零件外层淬火状态的马氏体强度时，便出现开裂。
（三）影响淬火裂纹的因素1. 钢的化学成分：含碳、铬、钼、磷高易引起裂纹2. 材料缺陷：发纹、气泡、碳化物偏析、非金属夹杂、过热、折叠、微裂纹等3. 钢件形状结构：截面急剧变化的工件，有尖角、缺口、孔洞、槽口、冲压标记、刻痕、加工刀痕等应力集中部位易发生。
4. 淬火前原始组织：球状珠光体比片状珠光体不易产生淬火裂纹，因球状珠光体淬成马氏体时其比容变化小、应力小5. 淬火温度淬火温度高易产生裂纹，奥氏体晶粒粗大，淬透性提高，淬裂倾向大。
淬火温度与淬火裂纹发生率之间有三种情况：1）对于小型零件，淬火温度高，淬火裂纹发生率高2）对于大型零件，淬火温度高，淬火裂纹发生率低3）对于中型零件，裂纹发生有个转变温度6. 冷却速度冷速快，使表面产生压应力，内层为张应力，这种应力不易产生裂纹，但冷到马氏体转变点以下时产生相变应力，表面为张应力，易产生淬火裂纹。
感应表面淬火缺陷种类及原因
1.材料（由于钢中含碳量低，或加热时溶入奥氏体中的含碳量过低）
硬度不足 2.形状不均匀（如凸轮形状不对称，齿轮有突出的及凹下的部分）
3.过渡层不合适（由于电气参数控制不好，过渡层出现过厚或过薄）
1.淬火方法（由于连续淬火时，上下移动速度太快）
2.加热时间（由于加热持续时间太短）
硬化层深度不 够
3.冷却介质的种类、温度及方法不适合
4.形状尺寸及质量效应
5.材料（选择碳钢与铬钢有差别）
赵广为 20181208
感应加热表面淬火所产生的缺陷种类及原因 (1)
1.淬火裂纹（包括淬火后放置一定时间后所出现的裂纹）
裂纹 2.回火裂纹
3.研磨裂纹
缺
熔化
1.过热熔化
陷
2.接触熔化
种
变形
1.变形过大
类
2.变形矫正不良
1.硬度不均匀
硬度 2.硬化范围不够
3.硬化不足
硬化层
硬化层深度不够
1.材质
2.形状（指几何形状不对称，厚薄不均匀，尺寸相差悬殊等） 淬火裂纹及淬 3.加热温度不均匀 火后放置所生
4.感应器短路（由于绝缘程度不高）
感应加热表面淬火所产生的缺陷种类及原因 (2)
1.加热不均匀
2.冷却不均匀
3.高频淬火前的预先热处理不当 变形过大
4.感应器与电源变压器配合不良
5.零件形状（非对称、偏心形状）
6.淬火顺序不合适
1.冷矫直（冷矫直后在高频淬火又出现变形） 变形矫正不良
2.矫正方法不良
因
没全部消除）
1.形状（薄壁、尖角部分、孔洞附近、端部等）
过热熔化 2.加热方法（上下或左右移动不均、移动慢的部位状不良，或零件与感应器的间隙过小，
渗碳淬火的缺陷
渗碳淬火常见缺陷本文是多年从事渗碳淬火的一线工艺人员讲解：工艺流程，渗碳淬火常见缺陷，到积碳如何燃烧，如何定碳，以及炉子的日常保养等。
在热处理实际生产中，往往由于细节的忽略经常导致不良品的出现。
因此热处理工作中要认真负责，将不良品岀现的几率降到最低。
实际生产中的热处理流程如下：来料检验（有无磕碰伤，铁屑，漏工序）一备料（热处理工艺卡，可以拼炉的产品）一一装料（选择正确的装料方式，主要是从变形方而考虑）——淸洗（需要刷涂料的刷涂料防渗，需要螺纹防渗的螺纹防渗）——预氧化（主要是为了使工件表而活化，提髙渗碳速度）——进加热炉（工艺一左要选择正确）一后淸洗——低温回火。
当然随炉试样也要有的。
渗碳淬火常见工艺缺陷：内氧化（IGO），碳化物超标（游离状碳化物，网状碳化物），残余奥氏体超标，渗碳淬硬层中贝氏体数量（NMTP）超标，晶粒粗大，渗碳层淬火后微裂纹, 心部硬度和渗碳深度出现偏差。
内氧化：可控气氛渗破是建立在水煤气反应之上的，CO+H20一CO2+H2,英中C02, H20是有害气体，在高温下极易引起某些以固溶形式存在的合金元素的氧化，在氧化过程中，氧吸附于金属表面然后沿奥氏体晶界向内部扩散，引起晶界合金元素的氧化。
形成内氧化的合金元素是从奥氏体化的固溶体中获得，英结果是靠近氧化物微粒的奥氏体基体中该合金元素减少，造成淬火后内氧化处形成非马组织，降低了工件表面的残余压应力，因此在生产中要避免内氧化的产生。
1. 工件进炉前不能有油，水，锈斑。
2. 合理装炉，保证炉温恢复快，炉气恢复要快，减轻升温阶段内氧化的产生。
3. 严格控制渗碳辅料的质量。
4. 提高淬火温度和淬火冷却介质冷速减轻非马的产生。
5. 渗碳淬火前10-30min通入5-10%NH3也可减缓非马的产生碳化物：碳化物产生主要是由于渗碳碳势高，扩散不好，降温淬火时，在尖角和齿顶部位容易析岀网状和断续网状磯化物。
一旦析出网状碳化物返工也很难消除，因此工艺上一泄要引起注意。
淬火易出现的问题及解决方法
淬火易出现的问题及解决方法
淬火是一种金属材料的热处理方法，可以提高材料的硬度和强度。
在淬火过程中可能出现以下问题：
1. 非均匀淬火：由于材料的形状、组织结构和尺寸的不同，淬火后的硬度和强度可能会出现不均匀分布。
解决方法可以采用多次淬火、适当改变淬火介质的工艺参数以及合理的加热和冷却速度控制。
2. 出现裂纹：材料在淬火过程中由于温度梯度影响，可能出现内部或表面的裂纹。
解决方法可以通过加强材料的均匀加热和冷却过程，避免急冷和过热，适当地进行回火处理，消除内部应力。
3. 变形或翘曲：一些材料在淬火过程中由于温度变化引起的体积变化可能会导致材料的变形或翘曲。
解决方法可以采用预热处理，减小温度梯度；在淬火后进行回火处理，减小材料的内应力。
4. 高温氧化：在高温环境下，金属材料可能会与空气中的氧气发生反应，产生氧化层。
解决方法可以采用保护气氛或真空条件下的淬火，减少材料与氧气接触；在淬火后进行酸洗或电解去氧化。
5. 淬火介质的选择：不同的金属材料需要选择合适的淬火介质。
解决方法可以根据材料的成分和要求，选用适当的淬火介质，如水、油或盐。
总的来说，淬火过程中出现的问题需要合理设置工艺参数，选择适当的淬火介质，进行必要的热处理工艺控制，以获得理想的材料性能。
弹簧钢热处理常见缺陷及预防补救措施
2.冷却速度过快，淬火冷却介质不当
3.加热温度过高，保温时间过长
1.充分预热或分段加热
2.严格执行工艺，严格控制加热温度和保护时间，使用合格的淬火介
表面脱碳或元素贫化
1.原材料脱碳或者超标
2.淬火加热的盐浴脱氧不充分
3.真空热处理真空度过高或过低，漏气率太大；保护气氛控制不当
弹簧钢热处理常见缺陷及预防补救措施
缺陷情况
产生原因
预防补救措施
硬度不够弹性低
1.淬火温度过高，残余奥氏体过多
2.淬火加热表面脱碳
3.回火或时效温度过高或者波动大
1.严格执行工艺，控制好淬火温度和保温时间
2.盐炉要及时脱氧，或采取保护气氛、真空热处理
3.适当降低回火温度提高回火或时效的控温精度和控制炉温均匀性
1.严格原材料的复检
2.盐浴炉要充分及时脱氧
3.选择合适的真空热处理和保护气氛工艺参数
及时清理残盐
3.零件表面不清洁
1.应该对盐浴炉及时充分脱氧
2.及时清理零件的残盐
3.零件热处理前表面清洗干净，热处理后及时烘干并作防锈处理
脆性大
1.产生回火脆性
2.过热
1.用快速冷却消除回火脆性
2.严格控制淬火温度和保温时间
3.过热可以通过重新正火以达到细化晶粒来挽救
变形
1.内应力过大，回火后变形
2.残余奥氏体过多
1.采用专用夹具进行定形回火处理
2.采用延长回火时间或多次回火的方法进行回火处理
3.采用冰冷处理或时效处理减少残余奥氏体
淬火开裂
淬火加工中硬度不足的原因及对策
淬火加工中硬度不足的原因及对策
在生产过程中，有时会出现悴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，与原材料、加热工艺、冷却介质、冷却方法，以及回火温度等等都有密切关系。
一旦生产中出现了这种情况，必须具体地进行分析，然后才能针对向题，正确地加以处理。
下面仅就工厂中常出现的情况，谈谈我的看法。
1、炉或进入冷却槽方法不当等原因造成，应该修正工艺温度，检修校核控温系统，装炉时，工件间隔合理摆放均匀，分散入槽，禁止堆积或成捆入槽冷却。
2、淬火温度过高，这是由工艺设置温度不当或控温系统误差造成，应当修正工艺温度，检修校核控温系统。
3、过回火，这是由回火温度设置过高、控温系统故障误差或炉温过高时入炉造成，应当修正工艺温度，检修校核控温系统，不高于设置炉温装入。
4、冷却不当，原因是预冷时间过长，冷却介质选择不当，淬火介质温度渐高而冷却性能下降，搅拌不良或出槽温度过高等，措施：出炉、入槽等要快；掌握淬火介质冷却特性；油温60～80℃，水温30℃以下，当淬火量大而使冷却介质升温时，应添加冷却淬火介质或改用其它冷却槽冷却；加强冷却剂的搅拌；在Ms+50℃时取出。
5、脱碳，这是由原材料残留脱碳层或淬火加热时造成，预防措施为可控气氛加热，盐浴加热，真空炉、箱式炉采用装箱保护或使用防氧化涂料；机加工余量加大2～3mm。
钢热处理十种组织缺陷分析及对策
钢热处理十种组织缺陷分析及对策钢的力学性能、物理性能和化学性能决定钢的热处理组织。
正常组织赋予钢优异性能；组织缺陷恶化钢的性能，降低产品质量和使用寿命，甚至发生事故。
钢热处理主要有十种组织缺陷．分析原因，采取对第，有显著技术经济效益。
一、奥氏体晶粒粗大钢奥氏体晶粒定为13级，一级最粗，13 级最细。
晶粒愈细，强韧性愈佳，淬火得到隐晶马氏体；晶粒禽粗，强韧性愈差、脆性大，淬火得到粗马氏体。
实践证明．奥氏体形成后，随着温度升高和长时间保温，奥氏体晶粒急剧长大当加热温度一定时，快速加热奥氏体晶粒细小；慢速加热，奥氏体晶粒粗大奥氏体晶粒随钢中含C、Mn元素增加而增大，随钢中含W、Mo、V元素增加而细化。
钢最终淬火前未经预处理，奥氏体晶粒易粗化，淬火得到粗马氏体，强韧性低，脆性大。
晶粒粗化，降低晶粒之闻结合力，力学性能恶化。
对策——合理选择加热温度和保温时间。
加热温度过低，起始晶粒大，相转变缓慢；加热温度过高，起始晶粒细，长大倾向大，得到粗大奥氏体晶粒。
加热温度应按钢的临界温度确定，保温时间接加热设备确定。
合理选择加热速度，根据过热度对奥氏体形核率和长大速率影响规律，采用快速加热和瞬时加热方法细化奥氏体晶粒，如铅浴加热、盐浴加热、高频加热、循环加热、激光加热等。
淬火前预处理细化奥氏体晶粒，如正火、退火、调质处理等。
选用细晶粒钢和严格控温等措施。
二、残余奥氏体量过多钢件淬火后过冷奥氏体已转变成淬火马氏体．未完全转变者为残余奥氏体。
残余奥氏体在回火过程可部分转变成马氏体，但因材料与工艺不同，残余奥氏体可多可少保留在使用状态中。
保留少量残余奥氏体有利增加强韧性、松驰残余应力、延缓裂纹扩展、减少变形等。
但过量残余奥氏体将降低钢的硬度、耐磨性、疲劳强度、屈服强度、弹性极限和引起组织不稳定，导致使用时发生尺寸变化等不利因素。
园此，残余奥氏体含量不宜过多。
高合金钢中有大量降低Ms点的台金元素，会增加淬火钢残余奥氏体量，如高速钢淬火后残余奥氏体量高达50％以上；过高的淬火加热温度会使钢中C和合金元素大量溶入高温奥氏体中，提高了台金化奥氏体稳定性，不易发生马氏体相变，保留在淬火组织中，增加残余奥氏体量；等温淬火较普通淬火残余奥氏体量多；淬火冷却速度慢，残余奥氏体量多等。
感应淬火常见问题及解决措施
中频炉感应淬火件常见淬火缺陷，主要有硬度不够、软块、变形超差与淬火裂纹，还有局部烧熔等。
1、表面淬火后硬度不够：表面淬火后硬度不够是罪常见的问题，其原因亦是多方面的。
1）材料因素①火花鉴别法：这是最简单的方法，检查工件在砂轮上磨出的火花，可大致知道工件的含碳量是否有变化，含碳量越高，火花越多。
②直读光谱仪鉴别钢材的成分，现代化的直读光谱仪能在极短的时间内，将工件材料的各种元素及其含量进行检验并打印出来，可确定钢材是否符合图样要求。
③排除工件表面贫碳或脱碳因素，较常见的冷拔钢材，材料表面有一层贫碳或脱碳层，此时表面硬度低，使用砂轮或锉刀去掉0.5mm后，再测定硬度，如果发现该处硬度比外面为高，并达到要求，这表面工件表面有贫碳或脱碳层。
为进一步验证此问题，可用金相显微镜观察，表面贫碳层得组织与次层得显微组织明显不同，表面只有少量托氏体及大量铁素体，而次层则为马氏体，如果将此样品在保护气体下正火后在检验，表层只有少量珠光体，而次层则有该钢号应有的珠光体面积，如45钢，珠光体面积接近50%。
2）淬火加热温度不够或预冷时间长淬火加热温度不够或预冷时间太长，致使淬火时温度太低。
以中碳钢为例，前者淬火组织中含有大量未溶铁素体，后者其组织为托氏体或索氏体。
3）冷却不足①特别在扫描淬火时，由于喷液区域太短，工件淬火后，经过喷液区后，心部热量又使表面自回火（阶梯轴大台阶在上位时最易产生），此时表面自回火温度过高，常能从表面颜色及温度感测到。
②一次加热法时，冷却时间太短，自回火温度过高，或由于喷液孔因水垢减少了喷液孔截面积，导致自回火温度过高（带喷液孔的齿轮淬火感应器，最易产生次弊病）。
③淬火液温度过高，流量减少，浓度变化，淬火液中混有油污等。
④喷液孔局部堵塞，其特点是局部硬度不足，软块区常与喷液孔堵塞位置相对应。
感应加热设备之表面热处理表面淬火常见缺陷及对策信息编辑：郑州高氏发布时间：2012-06-21用交流电流流向被卷曲成环状的导体（通常为铜管），由此产生磁束，将金属放置其中，磁束就会贯通金属体，在与磁束自缴的方向产生窝电流（旋转电流）这感应电流在窝电流的影响下产生发热用这样的加热方式就是感应加热。
各种热处理工艺造成变形的原因总结
各种热处理工艺造成变形的原因总结引言：热处理工艺是一种常见的金属加工方法，它通过对金属材料进行加热和冷却来改变其结构和性能。
然而，热处理过程中往往会导致材料发生变形，这对于一些精密零件的加工和制造带来一定的困扰。
本文将从各种热处理工艺的角度，总结造成变形的原因，并探讨相应的解决方法。
一、淬火过程中的变形原因淬火是一种通过快速冷却来使金属材料达到高强度和硬度的热处理工艺。
然而，淬火过程中常常会出现变形现象。
造成淬火变形的主要原因有以下几点：1. 冷却速度不均匀：淬火过程中，材料表面和内部的冷却速度不一致，导致应力不均匀分布，从而引起变形。
2. 材料内部组织不均匀：金属材料内部的组织不均匀，如晶粒尺寸、相含量等差异，会导致淬火时的收缩和变形不一致。
3. 冷却介质选择不当：不同的冷却介质对材料的冷却速度有不同的影响，选择不当可能导致应力集中和变形。
解决方法：针对淬火过程中的变形问题，可以采取以下措施：1. 控制冷却速度：通过优化冷却介质的选择和控制冷却速度，使材料表面和内部的冷却速度尽可能一致，减少应力的不均匀分布。
2. 优化材料组织：通过调整材料的化学成分和热处理工艺，使材料内部的组织更加均匀，减少淬火时的收缩和变形差异。
3. 采用适当的淬火工艺：根据材料的特性和要求，选择适当的淬火工艺，控制冷却速度和温度，减少变形的发生。
二、退火过程中的变形原因退火是一种通过加热和缓慢冷却来改善材料的性能和结构的热处理工艺。
然而，退火过程中同样存在变形的问题。
造成退火变形的主要原因有以下几点：1. 温度不均匀：退火过程中，材料的温度分布不均匀，导致应力分布不均匀，从而引起变形。
2. 冷却速度过快：退火结束后，如果冷却速度过快，会导致材料内部的残余应力无法得到充分释放，从而引起变形。
3. 材料内部缺陷：金属材料内部存在各种缺陷，如气孔、夹杂物等，这些缺陷在退火过程中会扩散和移动，导致变形的发生。
解决方法：针对退火过程中的变形问题，可以采取以下措施：1. 控制温度均匀性：通过合理设计加热设备和工艺参数，确保材料的温度分布均匀，减少应力的不均匀分布。
钢的热处理工艺 退火与正火的缺陷
在进行金属热处理的过程中，正火与退火工艺经常会由于加热或者冷却不当，出现一些与预期目标相反的组织，因此造成产品的缺陷。
对于操作者来说，应该对这些缺陷有一定的了解，这样才能更好地对缺陷进行预防。
那么，热处理中退火与正火的缺陷都有哪些呢？下面就为大家具体介绍一下。
1、过烧由于加热温度过高，出现晶界局部熔化，造成工件报废。
2、黑脆碳素工具钢或低合金工具钢在退火后，有时发现硬度虽然很低，但脆性却很大，一折即断，断口呈灰黑色，所以被称为“黑脆”。
金相组织特点是部分渗碳体转变成石墨。
产生这种现象的主要原因是由于退火温度过高，保温时间过长，冷却缓慢，珠光体转变按更稳定的平衡图所致。
钢中含碳量过高，含锰量过底，以及含有微量促进石墨化的杂质元素等均能促进石墨化。
发现黑脆的工具不能返修。
3、粗大魏氏组织退火或正火钢中出现粗大魏氏组织的主要原因是由于加热温度过高所造成的。
由魏氏组织的形成规律得知，当奥氏体晶粒较细时，只有含碳量范围很小的钢，在适当冷却速度范围内冷却时才出现魏氏组织。
当奥氏体晶粒很粗大时，出现魏氏组织的含碳量范围扩大，且在冷却速度较低时才能出现魏氏组织。
为了消除魏氏组织，可以采用稍高于Ac3的加热温度，使先共析相完全溶解，又不使奥氏体晶粒粗大，而根据钢的化学成分采用较快或较慢的冷却速度冷却。
4、反常组织其组织特征是在亚共析钢中，在先共析铁素体晶界上有粗大的渗碳体存在，珠光体片间距也很大。
在过共析钢中，在先共析渗碳体周围有很宽铁素体条，而先共析渗碳体网也很宽。
反常组织将造成淬火软点，出现这种组织时应进行重新退火消除。
5、网状组织网状组织主要是由于加热温度过高，冷却速度过慢所引起的。
因为网状铁素体或渗碳体会降低钢的机械性能，特别是网状渗碳体，在后继淬火加热时很难消除，因此必须严格控制。
网状组织一般采取重新正火的方法来消除。
6、球化不均匀二次渗碳体呈粗大块状分布，形成原因为球化退火前没有消除网状渗碳体，在球化退火时集聚而成。
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热处理淬火工艺过程中产生的缺陷热处理淬火工艺过程中产生的缺陷热处理淬火工艺过程中产生的缺陷1:淬火畸变与淬火裂纹:热处理过程中淬火畸变是不可避免的现象,只有超过规定公差或产生无法矫正时才构成废品,通过适当选择材料,改进结够设计,合理选择淬火,回火方法及规范等可有效的减小与控制淬火畸变,可采用冷热效直,热点校直和加热回火等加以休正。
裂纹是不可补救的淬火缺陷,只有采取积极的预防措施,如减小和控制淬火应力方向分布,同时控制原材料质量和正确的结构设计等。
2:氧化-脱碳-过热-过烧零件加热过程中,若不进行表面防护,将发生氧化脱碳等缺陷,其后果是表面淬硬性降低,达不到技术要求,或在零件表面形成网状裂纹,并严重降低零件外观质量,加大零件粗糙度,甚至超差,所以精加工零件淬火加热需要在保护气氛下或盐浴炉内进行,小批量可采用防氧化表面涂层加以防护。
过热导致淬火后形成粗大的马氏体组织将导致淬火裂纹形成或严重降低淬火件的冲击韧度,极易发生沿晶短裂,应当正确选择淬火加热温度,适当缩短保温时间,并严格控制炉温加以防止,出现的过热组织如有足够的加工余地余量可以重新退火,细化晶粒再次淬火返修。
过烧常发生在淬火高速钢中,其特点是产生了鱼骨状共晶莱氏体,过烧后使淬火钢严重脆性形成废品。
3:硬度不足淬火回火后硬度不足一般是由于淬火加热不足,表面脱碳,在高碳合金钢中淬火残余奥氏体过多,或回火不足造成的,在含CR轴承钢油淬时还经常发现表面淬火后硬度低于内层现象,这是逆淬现象,主要由于零件在淬火冷却时如果淬入了蒸汽膜期较长,特征温度低的油中,由于表面受蒸气膜的保护,孕化期比中心长,从而比心部更容易出现逆淬现象。
4:软点淬火零件出现的硬度不均匀叫软点,与硬度不足的主要区别是在零件表面上硬度有明显的忽高忽低现象,这种缺陷是由于原始组织过于粗大不均匀,(如有严重的组织偏析,存在大块状碳化物或大块自由铁素体)淬火介质被污染,零件表面有氧化皮或零件在淬火液中未能适当的运动,致使局部地区形成蒸气膜阻碍了冷却等因素,通过晶相分析并研解工艺执行情况,可以进一步判明究竟是什么原因造成废品。
5:其他组织缺陷对淬火工艺要求严格的零件,恒远机电有限公司的工作人员不仅要求淬火后满足硬度要求,还往往要求淬火组织符合规定等级,如淬火马氏体组织,.残余奥氏体数量,未溶铁素数量,碳化物的分布及形态,等所作的规定,当超过了这些规定时,尽管硬度检查通过,组织检查仍步合格,常见的组织缺陷如粗大淬火马氏体(过热)渗碳钢及工具钢淬火后的网状碳化物,及大块碳化物,调质钢中的大块自由铁素体,(有组织遗传性的粗大马氏体)及工具钢淬火后残余奥氏体过多等。
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扩展阅读：浅析热处理缺陷裂纹产生原因浅析热处理缺陷裂纹产生原因作者：未知来源：未知点击数：1163更新时间：20__-8-4关键字：|管理学/理工学/文学论文、医药/医学论文、教育/教学论文、财会/审计论文、计算机论文、土木工程/高薪技术论文摘要：主要分析各种热处理方法及其他因素使金属零件产生裂纹的原因关键词：热处理缺陷裂纹因素Abstract:Mainlyanalyzeseachheattreatmentmethodando therfactorscausesthemetalpartstoproducecrackreasonthek eyword:Heattreatmentflawcrackfactor前言热处理是通过加热和冷却，使零件获得适应工作条件需要的使用性能，达到充分发挥材料潜力，提高产品使用寿命和提高效能的重要的工艺方法。
如果出现热处理缺陷，热处理就无法达到预期的目的，零件将成为不合格品或废品，从而造成经济损失。
热处理缺陷一般按缺陷性质分类，主要包括裂纹、变形、残余应力、组织不合格、性能不合格、脆性及其他缺陷等七类。
其中最危险的热处理缺陷是裂纹，一般将之称为第一类热处理缺陷，它属于不可挽救的缺陷；最常见的热处理缺陷是变形，一般称之为第二类热处理缺陷；其余缺陷如残余应力，组织不合格等属于第三类，一般统称为第三类热处理缺陷。
下面着重讨论有关热处理第一类热处理缺陷——裂纹。
一、金属零件的淬火裂纹影响钢件淬火裂纹形成的因素众多，主要包括冶金因素、结构因素、工艺因素等。
掌握各种因素作用，各因素对淬火裂纹影响的规律，对防止淬火裂纹的发生，提高成品率有重要的意义。
（1）钢件的冶金质量与化学成分的影响钢件可用锻件、铸件、冷拉钢材、热轧钢材等加工而成，各种毛坯或材料生产过程中均可能产生冶金缺陷，或者将原料的冶金缺陷遗留给下道工序，最后这些缺陷在淬火时可扩展成淬火裂纹，或导致裂纹的发生。
如铸钢件在热加工工艺过程中因加工工艺不当，在内部或表面可能形成气孔、疏松、砂眼、偏析、裂痕等缺陷；在锻件毛坯中，有可能形成缩孔、偏析、白点、夹杂物、裂纹等。
这些缺陷对钢的淬火裂纹有很大的影响。
一般说来，原始缺陷越严重，其淬火裂纹的倾向性越大。
钢的含碳量和合金元素对钢的淬裂倾向有重要影响。
一般说来，随着马氏体中含碳量的增加，增大了马氏体的脆性，降低了钢的脆断强度，增大了淬火裂纹倾向。
在含碳量增加时，热应力影响减弱，组织应力影响增强。
水中淬火时，工件的表面压应力变小，而中间的拉应力极大值向表面靠近。
油中淬火时，表面拉应力变大。
所有这些都增加了淬火开裂倾向。
而合金元素对淬裂的影响是复杂的，合金元素增多时，钢的导热性降低，增大了相变的不同时性；同时合金含量增大，又强化了奥氏体，难以通过塑性变形来松弛应力，因而增大热处理内应力，有增加淬裂的倾向。
然而合金元素含量增加，提高了钢的淬透性，可用较缓和的淬火介质淬火，可以减少淬裂倾向。
此外有些合金元素如钒、铌、钛等有细化奥氏体晶粒的作用，减少钢的过热倾向，因而减少了淬裂倾向。
（2）原始组织的影响淬火前钢件的原始组织状态和原始组织对淬裂的影响很大。
片状珠光体，在加热温度偏高时易引起奥氏体晶粒长大，容易过热，所以对原始组织为片状珠光体的钢件，必须严格控制淬火加热温度和保温时间。
否则，将因钢件过热导致淬火开裂。
具有球状珠光体原始组织的钢件，在淬火加热时，因为球状碳化物比较稳定，在向奥氏体转变的过程中，碳化物的溶解，往往残留少量的碳化物，这些残留碳化物阻碍了奥氏体晶粒长大，与片状珠光体相比，淬火可以获得较细的马氏体，因此原始组织为均匀球状珠光体的钢对减少裂纹来说，是淬火前较理想的组织状态。
在生产中，常常产生重复淬火开裂现象，这是由于二次淬火前未进行中间正火或中间退火所致，未经退火而直接二次淬火，组织中没有阻碍奥氏体晶粒长大的碳化物存在，奥氏体晶粒极易显著长大，引起过热。
因此在二次淬火中进行一次中间退火，同时也可通过退火来达到完全消除内应力的目的。
（3）零件尺寸和结构的影响零件的截面尺寸过小和过大都不易淬裂。
截面尺寸小的工件淬火时，心部很易淬硬，而且心部和表面的马氏体形成在时间上几乎是同时进行的,组织应力小，不容易淬裂。
截面尺寸过大的零件，特别是用淬透性较低的钢制造时，淬火时不仅心部不能硬化，甚至连表层也得不到马氏体，其内应力主要是热应力，不易出现淬火裂纹。
因此，对于每一种钢制的零件，在一定的淬火介质下，存在着一个临界淬裂直径，也就是说在临界直径的零件具有较大的淬裂倾向性。
出现淬裂的危险尺寸可能因钢的化学成分而波动、加热温度和方法不同而发生变化，不可千篇一律。
零件的尖角、棱角、等几何形状因素，使工件局部冷却速度的急剧变化，增大了淬火的残余应力，从而增大了淬火的开裂倾向。
零件截面不均匀性的增加，淬裂倾向也加大，零件薄的部位在淬火时先发生马氏体转变，随后，当厚的部位发生马氏体转变时，体积膨胀，使薄的部位承受拉应力，同时在薄厚交界处产生应力集中，因而常出现淬火裂纹。
（4）工艺因素的影响工艺因素（主要是淬火加热温度，保温时间，冷却方式等因素）对淬火裂纹倾向影响较大。
热处理包括加热、保温、冷却等过程。
热处理不仅在冷却（淬火）时可以产生裂纹，加热时如果加热不当也可能形成裂纹。
1）加热不当引起的裂纹A、升温速度过快引起的裂纹一些材料在铸造时由于结晶过程的不同时性必然形成成分不均匀，组织不均匀，铸态材料的非金属夹杂物。
如铸态高锰钢中硬而脆的碳化物相、高合金铸钢中成分偏析和疏松等缺陷的存在等因素，在大型工件快速加热时，可能形成较大的应力，从而出现开裂。
B、表面增碳或脱碳引起的裂纹合金钢零件在以碳氢化合物为气源的保护气氛炉（或可控气氛炉）中进行加热时，由于操作不当或失控，炉内碳势增高，可使得加热的工件表面碳含量超过工件的原始碳含量。
在随后的热处理时，操作者仍按原钢件的工艺规程进行淬火，从而产生淬火裂纹。
在对高锰钢的铸件进行热处理时，表层如发生脱碳、脱锰，工件表面将出现裂纹；低合金工具钢、高速钢在热处理加热时，如表面产生脱碳，也有可能产生裂纹。
C、过热或过烧引起的裂纹高速钢、不锈钢工件，因淬火加热温度较高，一旦加热温度失控，很容易造成过热或过烧，从而引起热处理裂纹。
D、在含氢气氛中加热引起的氢致裂纹氢有很大的易动性，易被钢中的所谓“陷阱”捕捉。
钢中夹杂物、疏松等内部缺陷可能成为“陷阱”。
夹杂物等缺陷受载时的应力集中与氢含量高这两个条件的叠加易使氢致裂纹优先产生。
产生氢脆一般必须具有三个基本条件：1）有足够的氢。
2）有对氢敏感的金相组织。
3）有足够的三向应力存在。
如气体渗碳，碳氮共渗的工件产生装配断裂、放置开裂和使用过程断裂等现象。
总之，淬火加热温度升高，热处理应力增大，淬火马氏体组织粗化、脆化，断裂强度降低，淬裂倾向增大。
一般而言，晶粒越细小，断裂抗力越高，淬裂倾向越小，相反晶粒粗化，断裂抗力下降，断裂倾向增大。
晶粒大小同淬火加热温度和淬火保温时间有直接关系。
加热温度升高或保温时间增长，均能使晶粒粗化，因而增加淬裂倾向。
从防止淬裂的观点看，应尽量选用较低的淬火加热温度。
2）冷却引起的裂纹冷却方式不同，内应力的大小、类型和分布就不同，淬火钢的组织形态也不同，断裂抗力也不同，因此淬裂倾向不同。
钢件加热至奥氏体状态，在淬火冷却过程中，一方面希望快速冷却，使奥氏体不会发生珠光体转变或贝氏体转变，也就是快速冷却，以躲过“C”曲线上的“鼻子”；另一方面希望奥氏体进入马氏体区后慢速冷却，产生马氏体转变，实现淬火。
钢件在冷却到马氏体开始相变温度的过程中，由于组织未变，仅仅产生热应力，所以钢件一般不会产生裂纹。
当钢件冷却到MS点以下，钢发生马氏体相变时，体积膨胀，产生第二类畸变、第二类应力及宏观的组织应力和热应力，因而易于产生淬火裂纹。
因此，在MS点以下缓冷可以获得碳浓度较低的马氏体，从而减少马氏体的正方度和组织应力，提高断裂抗力。
另一方面，在马氏体区间内缓慢冷却，还能提高冷却后的钢的破断抗力，从而降低钢件的淬裂。