关于表面淬火处理后出现的问题研究

关于表面淬火处理以及处理中的问题讨论

表面淬火的目的：表面淬火的目的在于获得高硬度，高耐磨性的表面，而心部仍然保持原有的良好韧性，常用于机床主轴，齿轮，发动机的曲轴等。表面淬火是将钢件的表面层淬透到一定的深度，而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。表面淬火时通过快速加热，使钢件表面很快到淬火的温度，在热量来不及穿到工件心部就立即冷却，实现局部淬火。

淬火的方法：

1单夜淬火法：把加热奥氏体化的工件放入一种淬火冷却介质中一直冷却到室温的淬火，称为单夜淬火法。

2双夜淬火法：对于形状复杂的工件，为了防止在低温范围内马氏体转变时发生裂变，可先在水中冷却到Ms点时，立即放入油中冷却，称为双夜淬火法。

3分级淬火法：分级淬火是把加热好的工件先放入温度处于Ms点附近的碱浴或者盐浴中，保持一段时间，使工件内外的温度达到均匀，然后取出来空气中冷却，使之发生马氏体转变。从而减少了热应力和组织应力可以明显减少变形和开裂。

4等温淬火法：等温淬火分级淬火方法相似，只是要在热浴中多保持一段时间，而且时间要足够长，使过冷奥氏体等温转变为高强韧性的下贝氏体组织，然取出空冷。这样做出来的工件形状复杂而且尺寸精确。

5局部淬火法：有些工件按其工作条件只是要求提高局部硬度，所以可对工件进行整体加热后将需要淬硬的的部分进行冷却。

6冷处理：是把淬火冷却室温的钢继续冷却到零摄氏度一下(-70~80℃)的处理工艺

表面淬火的方法：目前生产中最广泛的是感应加热表面淬火，其次是火焰加热表面淬火。

1感应加热表面淬火：感应加热表面淬火就是在一个感应线圈中通以一定频率的交流电（有高频，中频，工频三种），使感应圈周围产生频率相同的交变磁场，置于磁场之中的工件就会产生与感应线圈频率相同，方向相反的感应电流，这个电流叫涡流。涡流主要集中在工件的表层。由涡流所产生的电阻热使工件表层被迅速加热到淬火温度，随即向工件喷水，将工件表层淬硬。

2火焰加热表面淬火：这种表面淬火法是用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件表面，使零件迅速加热到淬火温度，然后立即用水向零件表面喷射, 火焰表面淬火适用于单件或小批生产、表面要求硬而耐磨，并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢件，如大型轴承、大模齿轮等。该加热方法的优点是设备简单、成本低、灵活性大。缺点是温度不好控制淬火质量不稳定。

3激光加热表面淬火：激光表面淬火是20世纪70年代初起来的一种新型高能量密度的表面强化方法。这种淬火方法是用激光束扫描工件表面，使工件表面迅速加热到钢的临界点以上，而当光束离开工件表面时，由于基体金属的大量吸热，使表面获得急速冷却，而无需冷却介质。激光淬火可以得到非常细的马氏体组织所以耐磨性比较好，所以激光淬火能对形状复杂的工件进行处理。

表面淬火中出现的一些问题：

经过查资料了解表面淬火后硬度不足的原因有一下几点。(1)加热问题。亚共析钢加热温度低，保温时间短，奥氏体化不完全；过共析钢加热温度过高，淬火后残留奥氏体量过多。(2)冷却问题。淬火介质冷却能力不够或冷却操作不合

理，致使形成部分珠光体类组织。(3)零件表面脱碳严重。淬火硬度不足的工件要检查形成原因，属上述第(1)，(2)类者可通过退火.高温回火等调整组织，重新淬火。

而通过本次做实验出现的问题有：

（1）测出来硬度低表面可能是由于表面某些地方硬度低，这是由于表面组织部均匀或者表面有杂质的原因。

（2）在用砂纸磨工件表面时没有磨彻底，导致测硬度的时候测出来的硬度值比较小，所以重新打磨工件即可测得正确的硬度值。

（3）由于在表面淬火的时候温度把握不好，从而使处理后的硬度值不能达到要求，所以要重新进行表面淬火处理才能得到正确硬度的工

件。

综上所述，表面淬火是一个比较好的一种热处理方法，淬火方法也比较多，在处理过程中也会有许多的问题。所以我们在对工件进行表面淬火处理的时候要注意对表面淬火方法的选择和对每种淬火方法中容易出现的问题进行考虑，尽量让表面淬火处理的工件达到我们所需要的硬度条件。