鍛件在淬火狀態(tài)下有以下三個(gè)主要特征：組織特征、硬度特征和應力特征。

       組織特征：根據鍛件尺寸、加熱溫度、時(shí)間、轉變特征及利用的冷卻方式，鍛件淬火后的組織主要由馬氏體或馬氏體＋殘余奧氏體組成，此外，還可能存在一些未溶碳化物。馬氏體和殘余奧氏體在室溫下都處于亞穩定狀態(tài)，它們都有向鐵衆體加滲碳體的穩定狀態(tài)轉化的趨勢。

       硬度特征：由碳原子引起的點(diǎn)陣畸變通過(guò)硬度表示出來(lái)，它隨過(guò)飽和度（即含碳量)的增加而增加。淬火組織硬度、強度高，塑性、韌性低。

       應力特征：包括微觀(guān)應力和宏現應力，前者與碳原子引起的點(diǎn)陣畸變有關(guān)，尤其是與髙碳馬氏體達到最大值有關(guān)，說(shuō)明淬火時(shí)馬氏體處于緊張受力狀態(tài)之中；后者是由于淬火時(shí)橫截面上形成的溫差而產(chǎn)生的，工件表面或心部所處的應力狀態(tài)是不同的，有拉應力或壓應力，在工件內部保持平衡。如不及時(shí)消除淬火鍛件的內應力，會(huì )引起零件的進(jìn)一步變形乃至開(kāi)裂。

       綜上所述，淬火工件雖有髙硬度與高強度，但跪性大，組織不穩定，且存在較大的淬火內應力，因此必須經(jīng)過(guò)回火處理才能使用。一般來(lái)說(shuō)，回火工藝是鍛件淬火后必不可少的后續工藝，它也是熱處理過(guò)程的最后一道工序，它賦予工件最后所需要的性能。

       回火是將淬火鋼加熱到一定值以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。它的主要目的為：合理地調整鋼的硬度和強度，提高鋼的韌性，使工件滿(mǎn)足使用要求；穩定組織，使工件在長(cháng)期使用過(guò)程中不發(fā)生組織轉變，從而穩定工件的形狀與尺寸；降低或消除鍛件的淬火內應力，以減少工件的變形，并防止開(kāi)裂。

       淬火冷卻速度偏低是造成鍛件淬火硬度不足、硬度不均和硬化深度不夠的原因，但是，根據實(shí)際淬火鍛件的材質(zhì)、形狀大小和熱處理要求不同，又可以分為高溫階段冷速不足、中低溫階段冷速不足以及低溫階段冷速不足等不同情況。比如。對于中小鍛件，淬火硬度不足往往是中高溫階段冷速不足所致，而模數大的鍛件要求較深淬硬層時(shí)，提高低溫冷卻速度就非常必要了。對于淬火用油，一般說(shuō)，油的蒸氣膜階段短、中溫冷速快、且低溫冷卻速度快，往往能獲得高而且均勻的淬火硬度和足夠的淬硬深度。

       工件裝掛方式對淬火冷卻效果也有明顯影響。要使淬火油流動(dòng)通暢，并配備和使用好攪拌裝置，才能得到更好的效果。提高所用淬火介質(zhì)的低溫冷卻速度，往往可以增大淬硬層深度。在滲層碳濃度分布相同的情況下，采用低溫冷卻速度更高的淬火油，往往獲得更深的淬火硬化層，因此，采用冷卻速度快的淬火油后，可以相應縮短工件的滲碳時(shí)間，也能獲得要求的淬火硬化層深度。要求的滲碳淬硬層深度越大，這種方法縮短滲碳時(shí)間的效果越明顯。

       淬火后心部硬度過(guò)高這類(lèi)問(wèn)題，可能與所選介質(zhì)冷速過(guò)快或介質(zhì)的低溫冷卻速度過(guò)高有關(guān)。解決辦法之一是改換淬火油來(lái)滿(mǎn)足要求。辦法之二是與淬火介質(zhì)生產(chǎn)廠(chǎng)家聯(lián)系，有針對地加入適當的添加劑來(lái)降低淬火油的中低溫冷卻速度。辦法之三是改用淬透性更低的鋼種。

       淬火變形問(wèn)題，淬火變形使不少工廠(chǎng)傷透了腦筋。按習慣，變形問(wèn)題的解決通常要牽涉多個(gè)部門(mén)，解決的辦法往往是綜合措施。把引起變形的原因主要歸結為冷卻速度不足和冷卻不均，并在此基礎上提出了提高冷卻速度并設法實(shí)現均勻冷卻的解決原則方法。提高淬火冷卻速度的措施，應用時(shí)只要合理選用相同作用方向的措施加上去。就可解決大部分鍛件的淬火變形問(wèn)題。比如，鍛件的內花鍵孔變形，往往是所選的淬火油高溫冷速不足，或者說(shuō)油的蒸氣膜階段過(guò)長(cháng)的緣故。提高油的高溫冷速并提高油在整個(gè)冷卻過(guò)程的冷速，一般就能解決內花鍵孔的變形問(wèn)題。對于鍛件，尤其是比較精密的鍛件，選好用好等溫分級淬火油是控制變形必不可少的措施。

       鍛件的淬火開(kāi)裂問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題主要出現在感應加熱淬火中。選擇好水性淬火介質(zhì)，比如國內外普遍采用的PAG類(lèi)淬火介質(zhì)代替原來(lái)使用的自來(lái)水，問(wèn)題便解決了。感應加熱淬火采用PAG介質(zhì)?？梢垣@得高而均勻的淬火硬度和深而且穩定的淬硬層，淬裂危險極小。

       光亮問(wèn)題，有這方面要求的場(chǎng)合，應當選用光亮淬火油或快速光亮淬火油。通常，光亮淬火油的光亮性好則冷卻速度不夠高，而冷卻速度很高的淬火油的光亮性則不夠好。此外，熱油的光亮性一般也較差，可以換新油或補加提高光亮性的添加劑。

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