减少淬火变形和防止淬火开裂的措施
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。
热处理淬火及变形
热处理淬火及变形热处理淬火及变形热处理工艺、操作与变形关系一、预处理淬火前通过对工件进行消除应力、改善组织的预备热处理，对减少淬火变形是非常有利的。
预处理一般包括球化退火、消除应力退火，有些还采用调质或正火处理。
①消除应力退火：在机械加工过程中，工件表层在加工方法、背吃刀量、切削速度等的影响下，会产生一定的残余应力，由于其分布的不均衡，导致了工件在淬火时产生了变形。
为了消除这些应力的影响，淬火前将工件进行一次消除应力的退火是必要的。
消除应力退火的温度一般为500-700℃，在空气介质中加热时，为防止工件产生氧化脱碳可采用500-550℃进行退火，保温时间一般为2-3h。
工件装炉时要注意可能因自重引起的变形，其他操作同一般退火操作。
②以改善组织为目的的预热处理：这种预处理包括球化退火、调质及正火等。
球化退火：球化球退火是碳素工具钢及合金工具钢在热处理过程中必不可少的工序，球化退火后所获得的组织对淬火变形趋势影响很大。
所以可以通过调整退火后的组织来减少某些工件有规律的淬火变形。
其他预处理：为减少淬火变形所采用的预处理方法有很多种，如调质处理、正火处理等。
针对工件产生淬火变形的原因及工件所用材料，合理地选用正火、调质等预处理对减少淬火变形是有效的。
但应对正火后引起的残余应力及硬度提高对机加工的不利影响应给予注意，同时调质处理对含WMn等钢可减少淬火时胀大，而对GCr15等钢种的减少变形作用不大。
在实际生产中要注意分清淬火变形产生的原因，即要分清淬火变形是由残余应力引起的还是由组织不佳引起的，只有这样才能对症处理。
若是由残余应力引起的淬火变形则应进行消除应力退火而不用类似调质等改变组织的预处理，反之亦然。
只有这样，才能达到减少淬火变形的目的，才能降低成本，保证质量。
以上各种预处理的具体操作同其他相应操作，此处不赘述。
二、淬火加热操作①淬火温度：淬火温度对工件的淬火变形影响很大。
其影响淬火变形趋势的一般规律如图所示。
解决淬火变形问题的新方法
冷却技术解决淬火变形问题的新方法用硬度—冷速曲线分析和解决零件淬火变形问题北京华立精细化工公司(北京昌平102200) 张克俭 生产中的淬火变形一直给工厂带来大量的麻烦和巨大的损失。
热处理行业期待的是能用来分析和解决实际工件淬火变形的系统而实用的方法。
以此为目标,本文发展了一种从钢的端淬曲线出发,分析和解决工件淬火变形问题的方法,以下简称“新方法”,供热处理行业采用并指正。
1 本法的适用范围说工件发生了淬火变形,是指工件上某些部位发生了超过图样公差的变形。
本文把工件上发生变形的部分和与之相关连的部位合称为该工件的参与淬火变形部位。
它需根据实际工件的(变形)情况来确定。
在已发生淬火变形的工件上,参与淬火变形的不同部位的硬度可能基本相同,也可能有明显差异。
硬度差异反应出这些部位的淬火转变产物(即组织)之不同。
由于不同的组织有不同的比容,比容差本身及其在淬火过程中的作用必然对淬火后的变形有直接的影响。
由于这样的原因,本文把最终发生了淬火变形的工件分为两类。
第一类:发生了淬火变形的工件其变形部位的硬度(指从表面测定的硬度,以下同)基本相同。
第二类:工件变形部位的硬度有明显差异。
排除淬火加热中和淬火冷却中因装挂及操作不当而引起的变形,在第一类情况下,由于最终转变产物的比容基本相同,其淬火变形完全是由淬火过程中的热应力和组织转变应力引起的;在第二类情况下,引起变形的原因既有淬火冷却过程中的应力作用,也有转变产物比容差的影响。
本文提出的概念和方法,仅限于用来分析和解决第二类即工件上参与变形部位有明显硬度差或虽无明显硬度差却伴有淬裂的淬火变形问题。
2 淬火变形工件的冷却速度带及减小变形的努力方向作为本方法的基础,先引入淬火变形工件的硬度—冷速曲线、冷却速度带及其跨区等概念。
2.1 硬度—冷速曲线的分区及其与淬火变形的关系图1是有代表性的顶端淬火曲线示意图。
为适应本文的需要,我们将下方的横座标定为冷却速度,并按冷却速度大小和淬火硬度分布,将端淬曲线分成四个区(如图1所示)。
减少淬火开裂变形的措施
减少淬火开裂变形的措施嘿，朋友们！咱今天来聊聊怎么减少淬火开裂变形这档子事儿。
这可真是个让人头疼的问题啊，就好像是一个调皮的小精灵，时不时就出来捣乱一下。
你想想看啊，那好好的工件，经过淬火，本应该变得更坚韧更厉害，结果却出现了开裂变形，那不就白折腾啦！这多让人郁闷啊！那怎么对付这个小精灵呢？首先呢，咱得选好材料。
就好比建房子得用质量好的砖头一样，材料不好，后面再怎么努力也白搭呀。
要选那些质地均匀、杂质少的材料，这就像是挑水果，得挑个又大又甜没毛病的。
然后就是加热环节啦。
这可得把握好火候，不能太急也不能太慢。
太急了就像火上浇油，工件能受得了嘛！太慢了又起不到效果。
就跟做饭似的，火大了容易糊，火小了半天不熟。
淬火介质也很重要哦！就像人要生活在合适的环境里一样，工件也需要适合它的淬火介质。
不同的工件可能适合不同的介质，这可得仔细琢磨琢磨。
还有啊，冷却速度也得控制好。
太快了，工件可能就受不了啦，“咔嚓”就裂了；太慢了呢，又达不到效果。
这就跟跑步一样，跑太快容易累垮，跑太慢又达不到锻炼的目的。
在操作过程中，咱得细心细心再细心。
不能大大咧咧的，要像照顾宝贝一样对待这些工件。
稍微一个不小心，可能就前功尽弃啦！咱还可以采取一些辅助措施呢，比如预先热处理呀，这就像是给工件先打个预防针，让它更能抵抗后面的“折腾”。
总之呢，要想减少淬火开裂变形，就得方方面面都考虑到，每个环节都不能马虎。
这可不是一件容易的事儿，但只要咱用心去做，肯定能把这个小精灵给收服喽！让我们的工件都能顺顺利利地完成淬火，变得更加强大！这就是我想说的，大家可得记住啦！。
如何解决淬火变形和淬火裂纹的问题
如何解决淬火变形和淬火裂纹的问题淬火的定义与目的将钢加热到临界点Ac3（亚共析钢）或Ac1 （过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界淬火速度的速度冷却，使过冷奥氏体转变为马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或下贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
钢件在有物态变化的淬火介质中冷却时，其冷却过出一般分为以下三个阶段：蒸汽膜阶段、沸腾阶段、对流阶段。
钢的^透性淬硬性和淬透性是表征钢材接受淬火能力大小的两项性能指标，它们也是选材、用材的重要依据。
1.淬硬性与淬透性的概念淬硬性是钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。
决定钢淬硬性高低的主要因索是钢的含碳量，更确切地说是淬火加热时固溶在奥氏体中的含碳量，含碳量越离，钢的淬硬性也就越高。
而钢中合金元素对淬硬性的影响不大，但对钢的淬透性却有重大影响。
淬透性是指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力，它是钢材固有的一种属性。
淬透性实际上反映了钢在淬火时，奥氏体转变为马氏体的容易程度。
它主要和钢的过冷奥氏体的稳定性有关，或者说与钢的临界淬火冷却速度有关。
还应指出：必须把钢的淬透性和钢件在具体淬火条件下的有效淬硬深度区分开来。
钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关；而钢的有效淬硬深度除取决于钢材的淬透性外，还与所采用的冷却介质、工件尺寸等外部因索有关，例如在同样奥氏体化的条件下，同一种钢的淬透性是相同的，但是水淬比油淬的有效淬硬深度大，小件比大件的有效淬硬深度大，这决不能说水淬比油淬的淬透性高。
也不能说小件比大件的淬透性高。
淬火防止变形方法
淬火防止变形方法嘿，咱今儿就来说说这淬火防止变形的事儿！淬火啊，就好像是给金属的一次大考验。
你想想看，那金属本来好好的，突然被放到高温里烧得通红，然后又猛地扔进冷却液里，这冰火两重天的，能不有点小情绪嘛！这小情绪一上来，可不就容易变形啦。
那怎么防止它变形呢？首先啊，咱得选对材料，就好比你去挑朋友，得找个靠谱的呀！不同的材料，它的特性可不一样，有的就比较耐折腾，变形的可能性就小些。
然后呢，加热的时候得均匀点，不能这边热得要命，那边还冰冰凉呢。
这就跟烤面包似的，你得让它受热均匀，不然一边糊了一边还没熟，那能行嘛！而且啊，加热的温度和时间也得把握好，别跟没头苍蝇似的乱搞一通。
还有啊，冷却液也得选合适的呀！不能随随便便就找个水啥的倒进去。
就像你大冬天的，不能一下子就跳进冰水里吧，那不得冻坏啦！得根据金属的性子来选冷却液。
淬火的过程呢，就像是一场战斗，咱得有策略，不能瞎冲乱撞。
比如说，可以采用分级淬火的方法，别一下子就把它逼到绝境，给它点缓冲的余地。
再说说这变形，要是真变形了可咋办呢？别急呀，咱可以想办法矫正嘛！就像人走路走歪了，咱给他扳回来不就好了。
可以用一些工具啊，机械的呀，手工的呀，把那变形的地方给弄正了。
咱还可以在淬火前就给金属做点准备工作，好比运动员比赛前要热身一样。
给它来点预处理，让它更能经得住这淬火的折腾。
你说这淬火防止变形是不是挺有讲究的呀！咱可不能小瞧了它，这关系到产品的质量和性能呢！要是不注意，那做出来的东西歪七扭八的，谁要呀！所以啊，咱得认真对待，就像对待咱自己的宝贝一样。
总之呢，淬火防止变形可不是一件简单的事儿，得用心，得有技巧。
咱得把每个环节都把握好，不能有丝毫马虎。
只有这样，才能做出高质量的产品，才能让金属在淬火这场考验中完美胜出，不变形，还更厉害！你说是不是这个理儿呢？。
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。
机械工程材料题库
单选题塑性变形1．欲使冷变形金属的硬度降低、塑性提高，应进行（ ）。
Ａ，去应力退火 Ｂ，再结晶退火 Ｃ，完全退火 Ｄ，重结晶退火2．实测的晶体滑移需要的临界分切应力值比理论计算的小，这说明晶体滑移机制是（ ）。
Ａ，滑移面的刚性移动 Ｂ，位错在滑移面上运动Ｃ，空位、间隙原子迁移Ｄ，晶界迁移3．疲劳强度是表示材料抵抗（ ）破坏的能力。
Ａ，冲击力 Ｂ，交变应力 Ｃ，压力 Ｄ，内应力4．为满足钢材切削加工要求，一般要将其硬度范围处理到（ ）左右。
Ａ，200HBS(HB200) Ｂ，HRC35 Ｃ，HRB30 Ｄ，HRA605．冷变形是在（ ）进行的塑性变形。
Ａ、室温 Ｂ、再结晶温度以上 Ｃ、再结晶温度以下 Ｄ、零度以下6．用金属板冲压杯状零件，出现明显的‘制耳’现象，这说明金属板中存在着（ ）。
Ａ，形变织构 Ｂ，位错密度太高 Ｃ，过多的亚晶粒 Ｄ，流线（纤维组织）7．为了提高零件的机械性能，通常将热轧圆钢中的流线（纤维组织）通过（ ）。
Ａ，热处理消除 Ｂ，切削来切断 Ｃ，锻造使其分布合理 Ｄ，锻造来消除 铁碳相图1．铁素体是碳在α－Ｆｅ中的（ ）固溶体。
Ａ，间隙 Ｂ，置换 Ｃ，有序 Ｄ，过饱和2．渗碳体是（ ）。
Ａ，间隙相 Ｂ，间隙化合物 Ｃ，间隙固溶体 Ｄ，电子化合物3．珠光体是（ ）。
Ａ，固溶体 Ｂ，化合物 Ｃ，机械混合物 Ｄ，金属化合物4．低温（变态）莱氏体是由（ ）两相组成的。
Ａ，液体和渗碳体 Ｂ，奥氏体和渗碳体 Ｃ，铁素体和渗碳体 Ｄ，铁素体和奥氏体5．Ｆｅ－Ｆｅ３Ｃ相图中，ＥＳ线是（ ）。
Ａ，碳在δ固溶体中的固溶线 Ｂ，碳在铁素体中的固溶线 Ｃ，碳在奥氏体中的固溶线Ｄ，先共晶转变线6．Ｆｅ－Ｆｅ３Ｃ相图中，ＧＳ线是平衡结晶时（ ）的开始线。
Ａ，奥氏体向珠光体转变 Ｂ，奥氏体向二次渗碳体转变 Ｃ，奥氏体向铁素体转变Ｄ，奥氏体向δ固溶体转变7．平衡结晶时，在Ｆｅ－Ｆｅ３Ｃ相图中ＰＳＫ线上发生的反应是（ ）。
工件的淬火变形机理及预防和矫直措施
．
变形 是淬 火过 程 中最易 产生 的缺 陷 。严 重 的变
马 氏体 转变 时工 件 的 温度 较 高 ， 尚处 于较 好 的塑 性
形特别是开裂 ， 使工件报废。有些变形虽然可以通 过机械加工或矫直措施加 以解决 ， 但这必将 增加工 件 加 工过程 的工作量 ， 以在 保 证技术 要 求 的同时 ， 所
工件 的淬 火 变 形机 理 及 预 防播 电视 大学大丰分校， 江苏 大丰 ２４０ ） ２ １０
摘
用价 值 ．
要： 由于淬 火过程 中的快速 冷却 而在 工件 内部产 生的 内应 力是 导致淬 火变形的根本 原 因． 在较详 细
探 讨影响工件淬 火变形 的主要 因素的基础上 ， 出了相应的预 防和矫直措施 ． 提 对降低 生产成本具 有一定 的实 关键词 ： 内应 力： 马氏体 转变 ； 火变形； 处理 ； 直 淬 热 矫
维普资讯
２０ ０６年第 ３期
２０ ０ ６年 ６月
舒
适
设
备
研
究
Ｊｎ ２Ｏ Ｎ ３ ｕ ．０６ ０
Ｒ Ｓ Ａ Ｃ Ｔ Ｄ Ｅ Ｎ Ｆ Ｕ Ｄ Ｙ Ｅ Ｕ Ｐ Ｅ Ｔ Ｅ Ｅ Ｒ Ｈ Ｓ Ｕ ＩＳＯ Ｏ Ｎ Ｒ Ｑ ＩＭ Ｎ
・
生产 技术 ・
变形 趋 向 。
如 ２ ＧＭｏ２ Ｃ ０ ｒ 、０ ｒ等 低 碳 合 金 钢 制 齿 轮 淬 透 性
好， 热处理后可使工件有较好的强度和寿命 ， 但过高
工件 的淬 火变 形主 要是 由工 件 内部产 生 的 内应
力造成 的。根据 内应力的形成原因不 同， 内应力分 为热应 力 和组织 应力 。工件 的变 形就 是这 两种 应力 综 合 作用 的结 果 。 当应 力 大 于 材 料 的 屈 服极 限时 ， 就会 发生 变形 ， 如果 大 于材料 的强度极 限 ， 工件 就会 开裂。影响工 件淬火变形 的主要 因素有 钢的淬透 性 、 件 的原始 组织 、 构形状 和 淬火 温度 等 。 工 结
材料热处理工程师资格考试题+答案
1．何谓钢的球化退火，其目的是什么? 主要适用于哪些钢材?是使钢中碳化物球状化而进行的退火目的：降低硬度、改善切削加工性，为以后淬火做准备，减小工件淬火畸变和开裂；主要用于共析钢、过共析钢的锻轧件及结构钢的冷挤压件等。
2．简述淬火冷却方法(至少说出五种)。
1）水冷：用于形状简单的碳钢工件，主要是调质件；2）油冷：合金钢、合金工具钢工件。
3）延时淬火：工件在浸入冷却剂之前先在空气中降温以减少热应力；4）双介质淬火：工件一般先浸入水中冷却，待冷到马氏体开始转变点附近，然后立即转入油中缓冷；5）马氏体分级淬火：钢材或工件加热奥氏体化，随之浸入稍高或稍低于钢的上马氏体点的液态介质（盐浴或碱浴）中，保持适当时间，待钢件的内、外层都达到介质温度后取出空冷，以获得马氏体组织的淬火工艺。
用于合金工具钢及小截面碳素工具钢，可减少变形与开裂；6）热浴淬火：工件只浸入150-180℃的硝烟或碱浴中冷却，停留时间等于总加热时间的1/3-1/2，最后取出在空气中冷却；7）贝氏体等温淬火：钢材或工件加热奥氏体化，随之快冷到贝氏体转变温度区域（260-400℃）等温保持，使奥氏体转变为贝氏体的淬火工艺。
用于要求变形小、韧性高的合金钢工件3．简述淬透性概念及其影响因素。
钢在淬火时能够获得马氏体的能力即钢被淬透的深度大小称为淬透性。
其影响因素有：1.亚共析钢含碳量↑，C曲线右移，过共析钢含碳量↑，C曲线左移；2.合金元素（除Co外）使C曲线右移；3.奥氏体化温度越高、保温时间越长，碳化物溶解越完全，奥氏体晶粒越粗大，使C曲线右移；4.原始组织越细，使C曲线右移，Ms点下降；5.拉应力加速奥氏体的转变，塑性变形也加速奥氏体的转变。
4．钢的回火分哪几类?说出低温回火的适用性(目的)。
（1）低温：150-250℃，用于工模具、轴承、齿轮等。
（2）中温：250-500℃，用于中等硬度的零件、弹簧等。
（3）高温：500-700℃，用于各种轴累、连杆、螺栓等。
工件的淬火变形机理及预防措施
Ｗ ｏ ｋ ｉｃ ｅ ｃ ｉｇＤ ｆｒ ｔ ｎａ ｄＰ ｅ ｅ ｔ ｎ ｒ ｐｅｅＱｕ ｎ ｈｎ ｅｏ ｍａｉ ｎ ｒｖ ｎｉ ｏ ｏ
《 重技 术 》 一
工件 的淬火变形机理及 预防措施
肖洪 博 －
（ ． 城 广 播 电视 大 学 大 丰分 校 讲 师 ．江 苏 大 丰 ２ ４ ０ ） １盐 ２ １０
摘 要 ： 淬火 过 程 中 的快 速 冷 却 在 工 件 内部 产 生 的 内 应 力 是 导 致 淬 火 变 形 的根 本 原 因 。详 细 探 讨 影 响 工 件 淬 火 变形 的 主要 因素 ，提 出 了相 应 的 预 防措 施 。 关 键 词 ：内 应力 ；马 氏体 转 变 ；淬 火 变 形 ；热 处理
因而 在组 织 应 力 的作 用 下 很 易变 形 。Ｍｓ 较 低 ， 点
则 工件 内外 温差 较 小 ，残余 奥 氏体 较 多 ，其 组织
应 力较 小 ，此时 工件 易 于保 留 由热 应 力 引起 的变 形 趋 向。 如 ２ Ｃ Ｍｏ ０ ｒ 低 碳 合 金 钢 齿 轮 淬 透 性 ０ ｒ 、２ Ｃ 等 好 ，热处 理 后 可使 工件 有 较好 的强 度 和 寿命 ，但 过 高 的淬 透 性 会 使 工 件 有 较 大 的 变 形 。实 践 中 ， 孑 的收 缩 量 可 达 ００ ｍ。齿 向变 化 量 可 达 ００ Ｌ ．８ｍ ．２ ｍ ｍ。 中 、小模 数齿 轮一 般都 能淬 透 ，因此 ，材 料 淬 透 性 应 控 制 在 较小 范 围 内 。而 ４ 模 具 因其 ５钢 Ｍｓ 较 高 ｆ３ ０℃） 点 ＞０ ，故 淬 火 后 的变 形 往 往 是 型 腔胀 大 ．而 淬 透性 较 低 的高 碳 钢冷 冲模具 在 相 同 的淬火 条件 下 ，变形 以型 腔收 缩为 主 。
防止弹簧淬火变形的方法
防止弹簧淬火变形的方法弹簧淬火变形是相变应力和热应力综合作用的结果，为防止变形, 最要紧的是使这些应力尽量少。
(1)在淬火前应该把加工应力(内应力)预先消除，其中应该认真做好退火，至少要进行消除应力退火(450~600).(2)应该缓慢而均匀地进行加热，对弹簧最好进行预热，第一级预热采用400,第二级预热采用靠近临界温度以下的温度为宜。
(3)为防止由自重引起的下，应该在搬热炉床上敷设铁板，或使用支撑件。
支撑件的间隔为：lV3d(d为工件直径)。
最好采用把弹簧悬挂起来的加热方法。
(4)应该进行奥氏体等温淬火或分级淬火，或热浴淬火.(5)成该进行加正济火(PreS queneh)或模压淬火(die quench) 等的模具持济火。
(6)应该加上反翘曲惜能后不进行淬火。
(7)应该在产生淬火穹你的一侧绑上加强筋后再进行淬火.(8)应该使弹簧璧厚均，那艺孔及可拆卸孔，或在整薄的地方填上石棉、枯土等再者，为防止有色金属的变形，很久以来一真盛行着模压淬火法(即淬火时把淬火件装在模子中进行冷却，以防止变形)。
这种淬火方法的变形最小，为了获得规定的形状多利用这种方法。
通常用的格里森齿轮成型淬火机就是普通的模压淬火机。
铝合金、钛合金板、17 —7pH不诱钢(弥散硬化不锈钢)的精密淬火(整形淬火)广泛应用这种棋压淬火方法。
模压淬火方法已进入实用阶段：L压铸模淬火法、只使用阳模，在阴模上使用硬钢球粒，所以加工模型只要一半工时就够了，这不仅能降低成本，面且适用于形状要求非常精密的弹簧。
此法现在已应用于铝合金。
2.预应力成型法。
这种方法是在常温下，把弹簧用夹具夹着，以小于材料屈服点的力夹紧，然后加热到人工时效退度，则屈服点下降，外力自然会超过厢服点，因此弹簧发生永久变形而成型，即利用蛾变成型的方法。
3.热模精压法。
把零特顶先粗成型，然后放入热模内（45（Γ750）加压精密成型的方法，叫热模精压法。
在防止淬火变形的方法中，还有一种你为空白处理法。
热处理裂纹及其预防
热处理裂纹及其预防热处理裂纹的分类：⾮淬⽕裂纹——表⾯龟裂、表⾯边缘T型裂纹；淬⽕裂纹——纵裂（组织应⼒型）、弧裂（局部拉应⼒型）、⼤型⼯件淬⽕裂纹（纵断、横断）、边廓表⾯裂纹（局部拉应⼒型）、脱裂、第⼆类应⼒裂纹。
纵裂⑴纵裂的宏观形态沿细长零件表⾯启裂，在沿纵向扩展的同时，⼜以垂直表⾯的⽅向向截⾯内部扩展，形成外宽内尖的楔形裂⼝。
纵裂的扩展总是终⽌于截⾯的中⼼处附近，外观上看纵向单条裂纹和横截⾯上的楔形裂⼝，是纵裂的基本宏观形态。
⑵纵裂的形成条件淬透是纵裂形成的必要条件。
⼩⼯件淬透后的应⼒状态属于组织应⼒型残余应⼒，⼀般情况下组织应⼒的切向应⼒显著⼤于轴向应⼒。
因此形成组织应⼒型残余应⼒是纵裂的应⼒条件。
⑶纵裂预防措施①采⽤较缓慢的冷却介质，如油等。
也可⽤⽔、油双液淬⽕，但⽔、油双液淬⽕对于⼀些⼩件⽆实际使⽤价值。
②⼯件加热避免过热，出炉后可适当预冷，淬⽕后及时回⽕。
③加强技术管理技术培训，切实对有关⼯艺操作⼈员进⾏淬裂理论教育。
弧裂⑴弧裂形成的条件应同时具备整体快速冷却、不能淬透、具有弧裂的⼏何敏感部位的结构形式。
⑵⼏何敏感部位的结构形式有孔洞、凹⾯和碗⾯、截⾯尺⼨突变、轴肩。
⑶⼏何敏感部位的缓冷效应具有上述结构形式在淬⽕冷却过程中的主要作⽤是显著降低那⾥的实际冷却速度，产⽣缓冷效应。
⑷⼏何敏感部位处的组织⼏何敏感部位缓冷效应，要么使局部未淬硬产⽣淬⽕屈⽒体并处在马⽒体的包围之中（在⾦相的宏观或微观上可看出）；要么淬硬层被局部明显减薄。
在热处理⽣产中产⽣的弧裂中，前⼀种占绝⼤多数。
⑸弧裂的形成扩展⽅式及典型宏观形态弧裂⾸先在⼏何敏感部位的表⾯上形成，并由此沿曲（弧）⾯先向截⾯内部定向扩展，严重时可穿越零件的其余截⾯，再向零件的外表⾯延伸，直到在那⾥呈弧形露出；严重时常使相应部位沿弧裂脱落（或经敲击即可脱落）。
开裂⾯通常为形状各异的曲（弧）⾯，最典型的是从⼏个不同的⽅向观察时都呈弧形，是判定弧裂的重要依据。
工件的淬火变形机理及预防和矫直措施
刀具磨损加快， 直接影响加工精度。同时由于 刀具磨损变钝 ， 切削力变大， 增加 了表面残余应
力。这些因素都促使淬火变形增大。钢中的带
状组 织及严 重 的偏析将 导致 奥 氏体残余 成 分 的
的温度较高 ， 尚处于较好的塑性状态 ， 因而在组 织应力的作用下 很易变形。若 Ｍ 点较低 ， ｓ 则
较大的变形 正火硬度偏高 ， 表面粗糙 度数值
低， 但正火状态下不平衡组织数量增多且促使
形一般 以组织应力变形为主。反之若钢的淬透
性差， 则热应力对变形的影 响就大。Ｍ 点 （ ｓ 过
冷 奥 氏体 向马 氏体 转 变 的开 始 温度 ， 为上 马 称 氏体 点 ， ２０Ｃ） 约 ３ ￣ 的高低 对 组织应 力 有 较大 影 响。若 Ｍｓ 较 高 ， 开 始 马 氏 体 转 变 时 工 件 点 则
命， 但过高 的淬透性会使工件有 较大 的变形 。 实践， 孔的收缩量可达 ００ ｍ 齿 向变化量 ．８ ｍ， 可达 ００ ｍ ．２ ｍ。中、 小模数齿轮一般都能淬透 ， 因此 ， 材料淬透性应控制在较小范围内。而 ４ ５ 钢制模具因其 Ｍ 点较高 （＞ ０ ￣ 故淬火后 ｓ ３０Ｃ）
引 言
变形 是淬 火过 程 中最易 产生 的缺陷 。严重
工件内外温差较小 ， 残余奥氏体较多 ， 其组织应 力 较小 ， 时 工件 易 于保 留 由热应 力 引起 的变 此
形趋 向。
的变形特别是开裂 ， 将使 已基本加工完成的工
件报废 。有些 变形 虽然可 以通过 机 械加工或 矫 直 措施 加 以解 决 ， 这 必将 增 加工 件 加工 过 程 但
维普资讯
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轴承技术
２０ 年第 ３ ０７ 期
减少齿条淬火弯曲变形的措施
减少齿条淬火弯曲变形的措施嘿，朋友们！今天咱就来聊聊怎么减少齿条淬火弯曲变形这档子事儿。
你想想看啊，那齿条就好比是一个倔强的小孩，要是不好好摆弄，它可就容易“闹脾气”变形啦！那怎么才能让它乖乖听话呢？咱先从选材说起。
就像盖房子得选好砖头一样，咱得挑质量好的材料来做齿条。
要是材料本身就软趴趴的，那还能指望它在淬火的时候挺得住？所以啊，别心疼那点钱，买好材料是关键！然后呢，加热的时候可得悠着点。
这就好比炒菜，火大了菜就糊了。
加热温度太高或者时间太长，齿条不就被“烤坏”啦？得恰到好处地掌握火候，让它受热均匀，别这边热得要命，那边还冰冰凉呢。
淬火介质也很重要啊！就跟人洗澡水一样，水温不合适能舒服吗？选择合适的淬火介质，能让齿条在里面舒舒服服地完成淬火过程，减少变形的风险。
还有啊，淬火的方法也得讲究。
不能一股脑地就把齿条扔进去，得有策略。
可以试试分步淬火啊，一点一点来，别一下子给它太大刺激。
咱再打个比方，齿条就像是一根面条，你要是猛地把它折弯，那肯定变形得厉害呀。
但要是慢慢地、轻轻地来，是不是就好多啦？在淬火的过程中，要随时留意齿条的状态。
这就跟照顾病人似的，得时刻关注着有没有啥不对劲的地方。
一旦发现有变形的苗头，赶紧采取措施，亡羊补牢还来得及呢！加工工艺也不能马虎。
就像雕刻一件艺术品，每一刀都得精细。
如果加工的时候粗枝大叶，那齿条能不变形吗？总之啊，要减少齿条淬火弯曲变形，就得方方面面都考虑到。
从选材到加工，每一个环节都不能掉以轻心。
这可不是一件容易的事儿，但只要咱用心去做，肯定能把这个“倔强的小孩”驯服得服服帖帖的。
咱可不能让它随便变形，影响咱的使用效果啊！大家说是不是这个理儿？原创不易，请尊重原创，谢谢!。
金属材料热处理变形原因及防止变形的技术措施
金属材料热处理变形原因及防止变形的技术措施摘要：热处理能改善工件的综合机械机能，但热处理过程引起工件的变形是不可避免的。
任何因素的变化都或多或少地影响工件的变形倾向和形变大小。
在热处理过程中，能够把握工件热处理过程中导致工件变形的主要因素和关键点。
通过分析和实践，改进热处理工艺技术，一定能够在热处理工件的形变问题上得到突破，制定出合理的技术措施，保证热处理产品的质量和合格率。
关键词：金属材料；热处理；变形原因；防止变形技术引言实际工业生产中，仅凭选择材料和成形工艺并不能满足工件所需要的性能，通过对金属材料进行热处理而获得优良的综合性能是必不可少的。
但金属材料的热处理除改善材料的综合性能的积极作用外，在热处理过程中也不可避免地会产生或多或少的变形，而这又是工件生产过程中极力消除和避免的。
因此，需要找出工件热处理过程中发生形变的原因，采取技术措施把变形量控制在符合要求范围内。
1金属材料性能分析在当前的社会生产生活中，金属材料的应用范围十分的广泛。
由于金属材料具有韧性强、塑性好以及高强度的特点，因此其在诸多行业中均有所应用。
当前常用的金属材料主要包括两种：即多孔金属材料以及纳米金属材料。
纳米金属材料：一般情况下，只有物质的尺寸达到了纳米的级别，那么该物质的物理性质和化学性质均会发生改变。
在分析与研究金属材料性能的过程中，主要分析金属材料的如下两种性能：其一，硬度。
一般情况下，金属材料的硬度主要指的是金属材料的抗击能力。
其二，耐久性。
耐久性能和腐蚀性是金属材料需要着重考虑的一对因素。
在应用金属材料的过程中不可避免的会受到各种物质的腐蚀，由此就会导致金属材料出现缝隙等问题。
2金属热处理变形的原因分析在工业生产过程中，各种金属零件早已成为机械制造的必要部分。
在零件的设计、选材中，对综合性能方面也提出了更高要求。
特别是生产过程中，对产品热处理加工后的品质提出了新要求。
但在热处理过程中出现形变等质量问题，一直是热处理过程中难以克服的。
淬火开裂的基本原理
淬火开裂的基本原理
淬火开裂是金属材料在淬火过程中因内应力高于材料强度而导致的开裂现象。
淬火是通过将金属材料迅速冷却来提高其硬度和强度的过程。
淬火开裂的基本原理如下：
1. 内应力积累：在淬火过程中，金属材料表面会迅速冷却，而内部仍然保持高温。
由于冷却速度不均匀，产生了内部的温度梯度，使得材料表面收缩比内部快，从而导致了内部的拉应力。
2. 内应力超过强度限制：内应力的积累会导致材料表面的应力超过其强度限制。
当应力超过了材料的强度极限时，就会引发材料的塑性变形或开裂。
3. 脆性相形成：在淬火过程中，一些合金元素或组织的相变可能会发生。
这些相变可能导致由于晶格结构变化而增加材料的脆性，使其更容易发生开裂。
综上所述，淬火开裂主要是由于淬火过程中产生的内应力高于材料强度，以及材料的脆性相变等因素共同作用导致的。
为了避免淬火开裂，可以通过优化淬火工艺、选择合适的合金元素以减少应力积累，以及进行适当的热处理等措施来控制内部应力的分布。
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。
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减少淬火变形和防止淬火开裂的措施
(1)正确选择材料和合理设计工件形状对于形状复杂、截面尺寸相差悬殊的工件，最好选用淬透性较高的合金钢，使之能在缓冷的淬火介质中冷却，以减小内应力。
对形状复杂且精度要求较高的模具、量具等，可选用低变形钢(如CrWMn,Cr12MoY等)并采用分级或等温淬火。
在进行工件形状设计时，应尽量减少截面厚薄悬殊、避免薄边尖角;在零件厚薄交界处尽可能平滑过渡;尽量减少轴类的长度与直径的比;对较大型工件，宜采用分离镶拼结构以及尽量创造在热处理后仍能用机械加工修整变形的条件。
(2)正确地锻造和预备热处理钢材中往往存在一些冶金缺陷，如疏松、夹杂、发纹、偏析、带状组织等，它们极易使工件淬火时引起开裂和无规则变形，故必须对钢材进行锻造，以改善其组织。
锻造毛坯还应通过适当的预备热处理(如正火、退火、调质处理、球化处理等)来获得满意的组织，以适应机械加工和最终热处理的要求。
对于某些形状复杂、精度要求较高的工件，在粗加工与精加工之间或淬火之前，还要进行消除应力的退火。
(3)采用合适的热处理工艺应尽量做到加热均匀，以减小加热时的热应力;对大型锻模及高速钢或高合金钢工件，应采用预热。
选择合适的淬火加热温度，一般情况下应尽量选择淬火的下限温度。
但有时为了调整残余奥氏体量以达到控制变形量的目的，也可把淬火加热温度适当提高。
正确选择淬火介质和淬火方法。
在满足性能要求的前提下，应选用较缓和的淬火介质，或采用分级淬火、等温淬火等方法。
在M.点以下要缓慢冷却。
此外，从分级浴槽中取出空冷时，必须冷到40℃以下才允许去清洗，否则也易开裂。
淬火后必须及时回火，尤其是对形状复杂的高碳合金钢工件更应特别注意。
(4)热处理操作中采取合理措施，对热处理操作中的每一道辅助工序如堵孔、绑扎、吊挂、装炉以及工件浸人淬火介质的方式和运动方向等都应予以足够的重视，以保证工件获得尽可能均匀的加热和冷却;并避免在加热时因自重而引起的变形。
(5)使用压床淬火
对于一些薄壁圈类零件、薄板零件、形状复杂的凸轮盘和伞齿轮等，由于在自由状态冷却时，很难保证尺寸精度的要求。
为此，可采用压床淬火，亦即将零件置于一些专用的压床模具中，在施加一定的压力下进行冷却(喷油或喷水)，这样可保证零件的变形符合要求。
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