热处理硬度不合格产生的原因及防止对策
淬火热处理后硬度不足的原因分析
淬火热处理后硬度不足的原因分析1.钢材料成分不合适：淬火处理的效果受到钢材料的化学成分影响较大。
如果钢材料中含有过量的石墨、硅、磷等杂质，或者含有过少的合金元素（如碳、铬、钼等），则淬火后的材料硬度可能不足。
因此，在选择材料时，需要确保其成分符合淬火处理的要求。
2.淬火温度不正确：淬火温度是影响材料硬度的重要因素之一、如果淬火温度过高或过低，都可能导致材料的硬度不足。
如果温度过高，会导致晶粒长大，使材料的硬度降低；而温度过低，则可能导致材料的组织过于脆性。
因此，在进行淬火处理时，需要根据具体材料的要求选择适当的淬火温度。
3.冷却速度不合适：淬火处理中的冷却速度也是影响材料硬度的重要因素之一、如果冷却速度过快或过慢，都可能导致材料硬度降低。
过快的冷却速度会产生过大的残余应力，导致材料开裂；而过慢的冷却速度则可能导致晶粒长大，使材料的硬度不足。
因此，在冷却过程中需要控制合适的冷却速度。
4.工艺参数不正确：淬火工艺中的一些参数，如保温时间、保温温度等，也可能影响材料的硬度。
如果保温时间过长或温度过高，也会导致材料的硬度不足。
因此，在进行淬火处理时，需要根据具体材料的要求选择适当的工艺参数。
5.设备问题：淬火处理的设备也可能对材料硬度产生影响。
如淬火介质的选择、淬火介质的温度控制等都可能导致材料硬度不足的问题。
因此，在进行淬火处理时，需要确保设备的正常运行和维护。
综上所述，淬火热处理后材料硬度不足的原因可能包括材料成分不合适、淬火温度不正确、冷却速度不合适、工艺参数不正确以及设备问题等。
为了解决这些问题，需要在材料的选择、工艺参数的确定和设备的维护等方面进行改进和调整，以确保淬火后材料达到所需的硬度。
热处理之硬度的不良情况
在热处理生产实践中，会产生各种各样的缺陷，如开裂、变形严重、硬度不合格及性能不合格等等。
不同的缺陷，产生的原因一样，对应的防止对策也不一样，本文从最常见的缺陷——硬度不合格这方面简分析产生的原因和防止办法。
硬度不合格分为两种情况：硬度过高和硬度过低。
一、硬度过高：1.混料：比如碳钢里混入合金钢，此时硬度要超过我们预期值。
可根据实际检测的硬度与回火参数，重新回火。
2.材料改代：用合金钢改代碳钢，但材料改代信息未正确传递到热处理工序。
与相关部门联系，落实实际材料后，重新回火。
上述两种情况实属管理上的问题，热处理工序是无法解决的。
3.回火温度或时间不足：⑴设备存在隐性问题，实际炉温偏低。
重新校正控温系统。
⑵回火时间不充分或回火温度偏低，致使部份工件硬度偏。
产生的原因是：在生产中拼炉生产时，回火工艺参数不精准，部分或全部工件回火时间偏短而导致硬度偏高。
此时要精确计算各工件的回火时间和温度，选取一个合适的温度与保温时间进行回火，确保每种工件的硬度都达到要求。
二、硬度过低：这是生产中最易出现的质量问题，也是不容易找出产生问题的原因，对生产的危害性较大（浪费能源、影响生产进度），也最让人头疼。
1.材料问题，其产生的原因与防止对策同前面。
若检测硬度不超过140HB，此类材料可以直接扔掉，连火花判别都不需要。
2.热处理工序淬火问题：工件要保证回火后硬度达到要求，先决条件是淬火要达到规定要求，至少要比最终要求的硬度上限高50HB，才可能通过回火而合格。
而这是我们在生产中最容易出问题，也是最容易被忽略的问题。
经常有人回答我：“一直都这样淬火的，不知道今天为什么不合格？”淬火工序容易出的问题有如下：⑴加热温度不足。
比较多见的是一种侥幸心理，认为温度差不多，也许可以淬火。
认为平常淬火时工件颜色也偏低，也淬起火了的。
殊不知，忘记了未完全奥氏体化与淬火过程中奥氏体的预冷是两回事。
加热不足的时候，在奥氏体中存在未溶铁素体，是要降低淬火硬度的；而在淬火过程中预冷时温度也只有不到800℃，但此时过冷奥氏体是不会析出铁素体的。
淬火时硬度不足的解决方法
淬火时硬度不足的解决方法淬火时硬度不足的解决方法在生产中, 有时会出现淬火后硬度不足情况, 这是热处理淬火过程中常见的缺陷。
”硬度不足”有两种表现, 一种表现为整个工件硬度值低, 另一种表现为局部硬度不够或出现软点。
当出现硬度不足的现象时, 要用硬度试验或金相分析等方法分析是哪种”硬度不足”, 然后从原材料、加热工艺、冷却介质、冷却方法以及回火温度等方面找原因, 从而找出解决办法。
1.原材料方面1. 1原材料选择不当或发错料应该用中碳钢或高碳钢制造的零件而错用低碳钢, 应该用合金工具钢制造的零件而错用普通高碳钢都会造成硬度不足或出现软点。
例一: 应当采用45#钢制造的齿轮, 其淬火硬度应为 60HRC 左右, 而错误地选择为 25#钢, 结果是硬度 380HBS左右; 例2: 应该用 9M n2V 制造的模具, 而错用成 T 8钢, 由于9M n2V 与 T 8 钢的火花较难分辨, 淬火时误按9M n2V 的淬火工艺淬火, 采用油冷, 结果硬度只有50HRC 左右。
以上两种情况属于整体硬度不足, 可以用硬度试验或金相试验来判定。
解决办法:1 设计时应选择合适的材料; o加强材料管理, 材料进库前先进行化学分析, 然后分类作标记, 可以有效避免发错料; 热处理操作者应当在操作前进行火花分析, 以粗略鉴别零件材料是否符合图纸要求; 当工件截面较大或工件截面厚薄悬殊时, 若采用工具钢, 由于其淬透性不好, 会造成大截面处内部硬度偏低现象, 此时应改用淬透性好的合金钢。
1. 2原材料显微组织不均匀造成局部硬度不足或出现软点显微组织出现如下情况之一: 碳化物偏析或聚集现象, 如铁素体聚集、出现石墨、严重魏氏体组织等都会出现硬度不足或软点。
解决办法:在淬火前进行反复锻打或预备热处理(如正火或均匀化退火 )使组织均匀化。
2.加热工艺方面2. 1 淬火加热温度低, 保温时间不足如亚共析钢, 当加热温度在 Ac3与 Ac1之间(例如 25#钢淬火加热温度低于 860e) 时, 因铁素体未完全溶入奥氏体, 淬火后不能得到均匀一致的马氏体, 得到的是铁素体和马氏体, 影响工件硬度。
热处理硬度不合格产生的原因及防止对策
在热处理生产实践中，会产生各种各样的缺陷，如开裂、变形严重、硬度不合格及性能不合格等等。
不同的缺陷，产生的原因一样，对应的防止对策也不一样，本文从最常见的缺陷——硬度不合格这方面简分析产生的原因和防止办法。
硬度不合格分为两种情况：硬度过高和硬度过低。
一、硬度过高：1.混料：比如碳钢里混入合金钢，此时硬度要超过我们预期值。
可根据实际检测的硬度与回火参数，重新回火。
2.材料改代：用合金钢改代碳钢，但材料改代信息未正确传递到热处理工序。
与相关部门联系，落实实际材料后，重新回火。
上述两种情况实属管理上的问题，热处理工序是无法解决的。
3.回火温度或时间不足：⑴设备存在隐性问题，实际炉温偏低。
重新校正控温系统。
⑵回火时间不充分或回火温度偏低，致使部份工件硬度偏。
产生的原因是：在生产中拼炉生产时，回火工艺参数不精准，部分或全部工件回火时间偏短而导致硬度偏高。
此时要精确计算各工件的回火时间和温度，选取一个合适的温度与保温时间进行回火，确保每种工件的硬度都达到要求。
二、硬度过低：这是生产中最易出现的质量问题，也是不容易找出产生问题的原因，对生产的危害性较大（浪费能源、影响生产进度），也最让人头疼。
1.材料问题，其产生的原因与防止对策同前面。
若检测硬度不超过140HB，此类材料可以直接扔掉，连火花判别都不需要。
2.热处理.热处理工序淬火问题：工件要保证回火后硬度达到要求，先决条件是淬火要达到规定要求，至少要比最终要求的硬度上限高50HB，才可能通过回火而合格。
而这是我们在生产中最容易出问题，也是最容易被忽略的问题。
经常有人回答我：“一直都这样淬火的，不知道今天为什么不合格？”淬火工序容易出的问题有如下：⑴加热温度不足。
比较多见的是一种侥幸心理，认为温度差不多，也许可以淬火。
认为平常淬火时工件颜色也偏低，也淬起火了的。
殊不知，忘记了未完全奥氏体化与淬火过程中奥氏体的预冷是两回事。
加热不足的时候，在奥氏体中存在未溶铁素体，是要降低淬火硬度的；而在淬火过程中预冷时温度也只有不到800℃，但此时过冷奥氏体是不会析出铁素体的。
硬度不合格产生的原因及对策
硬度不合格产生的原因及对策硬度不合格产生的原因及对策在热处理生产实践中，会产生各种各样的缺陷，如开裂、变形严重、硬度不合格及性能不合格等等。
不同的缺陷，产生的原因一样，对应的防止对策也不一样，本文从最常见的缺陷——硬度不合格这方面简分析产生的原因和防止办法。
硬度不合格分为两种情况：硬度过高和硬度过低。
一、硬度过高：1.混料：比如碳钢里混入合金钢，此时硬度要超过我们预期值。
可根据实际检测的硬度与回火参数，重新回火。
2.材料改代：用合金钢改代碳钢，但材料改代信息未正确传递到热处理工序。
与相关部门联系，落实实际材料后，重新回火。
上述两种情况实属管理上的问题，热处理工序是无法解决的。
3.回火温度或时间不足：⑴设备存在隐性问题，实际炉温偏低。
重新校正控温系统。
⑵回火时间不充分或回火温度偏低，致使部份工件硬度偏。
产生的原因是：在生产中拼炉生产时，回火工艺参数不精准，部分或全部工件回火时间偏短而导致硬度偏高。
此时要精确计算各工件的回火时间和温度，选取一个合适的温度与保温时间进行回火，确保每种工件的硬度都达到要求。
二、硬度过低：这是生产中最易出现的质量问题，也是不容易找出产生问题的原因，对生产的危害性较大（浪费能源、影响生产进度），也最让人头疼。
1.材料问题，其产生的原因与防止对策同前面。
若检测硬度不超过140HB，此类材料可以直接扔掉，连火花判别都不需要。
2.热处理工序淬火问题：工件要保证回火后硬度达到要求，先决条件是淬火要达到规定要求，至少要比最终要求的硬度上限高50HB，才可能通过回火而合格。
而这是我们在生产中最容易出问题，也是最容易被忽略的问题。
经常有人回答我：“一直都这样淬火的，不知道今天为什么不合格？”淬火工序容易出的问题有如下：⑴加热温度不足。
比较多见的是一种侥幸心理，认为温度差不多，也许可以淬火。
认为平常淬火时工件颜色也偏低，也淬起火了的。
殊不知，忘记了未完全奥氏体化与淬火过程中奥氏体的预冷是两回事。
模具钢热处理后硬度不足或不均的原因及对策
模具热处理硬度是非常重要的力学性能指标，硬度不合格是十分严重的缺陷。
模具热处理后硬度不足或硬度不均将使模具耐磨性及疲劳强度等性能降低，导致模具早起失效，严重降低模具的使用寿命。
1.产生原因1)模具截面大，钢材淬透性差，如大型模具选用了淬透性低的钢种。
2)模具钢原始组织中碳化物偏析严重或组织粗大，钢中存在石墨碳和碳化物偏析、聚集。
3)模具锻造工艺不正确，锻造后未进行很好的球化退火，使模具钢球化组织不良。
4)模具表面未除净退火或淬火加热时产生的脱碳层。
5)模具淬火温度过高，淬火后残留奥氏体量过多；或淬火温度过低，加热保温时间不足，使模具钢的相变不完全。
6)模具淬火加热后冷却速度过慢，分级与等温温度过高或时间过长，淬火冷却介质选择不当。
7)碱浴水分过少，或淬火冷却介质中含杂质过多，或淬火冷却介质老化。
8)模具淬火冷却后出淬火冷却介质时温度过高，冷却不足。
9)回火不充分及回火温度过高等。
2.对策1)正确选用模具钢种，大型模具应选用淬透性高的高合金模具钢。
2)加强原材料检查，确保原材料符合标准。
对不良原材料钢材进行合理的锻造并进行球化退火处理，确保获得良好的组织。
碳素工具钢不易多次退火，以防石墨化。
3)严格执行锻造工艺和球化退火工艺，保证有良好的预备热处理组织。
4)热处理前应彻底清除模具表面的锈斑和氧化皮，并注意加热时的保护，尽量采用真空加热淬火或保护气氛加热淬火，盐浴加热时应进行良好的脱氧处理。
5)正确制订模具淬火加热工艺参数，确保相变充分，以大于临界冷却速度的冷却速度进行快速冷却，以获得合格的金相组织。
6)正确选用淬火冷却介质和冷却方式，严格控制分级与等温温度和时间。
7)要严格控制碱浴水分含量，对长期使用的淬火冷却介质要经常进行过滤及定期更换，并保持清洁，定期检测其淬火冷却特性曲线。
8)对尺寸大的模具，适当延长浸入淬火冷却介质的时间，防止模具出淬火冷却介质的温度过高。
9)模具淬火后应及时、充分回火，并防止回火温度过高。
零件热处理硬度不足因素分析及预防措施
增多 ． 其淬火冷却后硬度 明显降低
１ － 火 冷 却 不 良 ３淬
必须 以大于钢 的临界冷却速度进行淬火冷却 ． 否则会 由于冷却不 够而导致淬火硬度不足 生产 中下述原因会造成淬火冷却不够 。 １ ． 冷却介质选择不当 生产中没有根据不同钢种 、 ．１ ３ 不同尺寸和 形状 、 同硬度要求的零件来选择合适 的冷却剂。 不 １ － 冷却剂长期使用老化 ． ＿２ ３ 降低了冷却能力 １ － 使用盐 （ ） ．３ ３ 碱 水溶 液时 ． 若水 中盐 （ ） 碱 含量过少 ， 在淬火 冷却 时会使零件表面局部形成蒸汽膜而降低该处的冷却速度 ． 成表 面软 造 点 水溶液温度过高或水表面有油污也会影响零件的冷却速度并 使冷 却不均匀。会使零件发生屈 氏体一 马氏体组织转变 ． 造成表 面淬 火硬
２１年第 ２ 期 ０１ Ｏ
零件热处理硬度不足因素分析及预防措施 山
２０ １ ） ５ ０ ４
【 要】 摘 硬度 不足是零件热 处理过程 中的严 重缺 陷之一 。 一缺 陷普遍存在 于生产现场 ， 这 零件硬度不足严重影响其使 用寿命 。 给企业和用 户造成 重大经济损 失。文章从零件 的淬 火与回火及材质各 方面进行分析 ， 并提 出积极有效的预 防措施和解决 办法。 【 关键词 】 零件 热处理硬度不足 ； 因素分析； 防措施 预
一
一
超过一次硬化 的淬火加热温度 ． 残余奥 氏体量会随加热温度 的增高而
２预 防 硬 度 不足 的措 施 和 解 决 办 法 ．
２１ ． 工艺人员要制定正确的热处理工艺 选用合理 的淬火与 回火温度 、 时间 、 装夹量 ， 合适的冷却方式和冷 却介质等 ． 使零件得到足够 的淬火硬度 ２２淬火冷却时要注意 － ①冷却介质老化的要及时更换。②采用水 冷的零件 ， 水温不应超 过 ３ ｏ ． 中要加入 ５ １％的 Ｎ ｃ ． 证零件 的冷却速度 ． ＯＣ 水 ％～ ０ ａ 以保 Ｌ 防止 淬火硬度不足或软点发生 ③采用双液淬火或需要 在空气 中预冷后淬 火 的零件 ． 空气 中停 留的时间不能过长 ． 在 否则会 因发生非 马氏体转 变或碳化物析出而降低零件的淬火硬度。 ④对分级 或等温淬火 的高速 钢零件 ． 分级 温度不能超过 ６ ０ 停 留时间也 不宜过长 ． ５ ℃． 否则会有大 量合金碳化物析出 还有可能发生奥氏体分解 ． 降低了钢的淬 回火后 的 硬 度 与 热 硬 性 ２３测温及控温仪表要定期鉴定与检修 ＿ 仪表工测温 、 调温要准确 ， 工作时要做好巡 回检查 ， 以便及时发现 炉温是否发生变化 ． 确保淬火 回火温度的准确 ２ 加热设备必须保证工艺要求 ＿ ４ 使零件在炉 内加热均匀 、 充分 、 温度准确 ， 符合 工艺要求 。 为此 ， 对 盐浴炉的 电极 、 电阻炉发热体要经常检查 ． 发现损坏及 时更换 。 盐浴炉 长期使用炉膛 变大后要及早重新 砌制 ， 封性 不 良、 密 保温不 好的 电阻 炉要维修好再使用 ２５加热方法 ． 零件在 回火 炉 内加热 时． 发热体不 能太 近 ， 距 以避免 因发热体温 度高引起零件局部硬度降低。 ２６为防止零件因脱 碳而降低表 面硬度 ． ． 应做好 以下工作
解决T91小管热处理后的硬度不合格问题
解决T91小管热处理后的硬度不合格问题湖北省电建二公司华正佳通过荆门、阳逻、襄樊工地600MW机组受热面高温过热器、高温再热器、后屏过热器管道大部分采用新型钢材---SA213-T91,通过硬度检测发现T91小管焊口热处理后硬度值经常有偏高或偏低现象，据不完全统计，硬度值一次合格率仅为80%。
硬度值偏高表明焊缝应力没有得到释放，必须重新进行热处理；硬度值低表明焊缝晶体长大严重，降低了焊缝机机械性能，严惩影响机组的安全运行，超标严重的必须进行换管。
因此，解决T91小管热处理后硬度不合格问题，对于提高安装效率，保证焊缝质量，确保机组安全、稳定运行有重大意义。
一、硬度值超标的主要原因有以下几点：1.加热器的帮扎不一致，每组只有一个热电偶，不能有效的控制整组温度。
2.保温棉的保温厚度、宽度不一致导致温度不均。
3.电缆线及热处理设备发生问题，不能及时发现处理。
4.热电偶帮扎不紧，温度显示有差别，不准确。
二、现场具体原因分析：1.硬度超标现象的原因分析，归纳如下：1）.T91小管热处理的作业基本原理如下：热处理二次线均为三相四芯，每一相与零线组成220V线路，带5片2KW。
44V加热器，每片加热器包扎一个焊口进行热处理，三相共带15片加热器。
加热时，在其中任一个焊口上扎一根镍铬镍硅热电偶。
所测得信息经彩采样处理后，一路通过记录仪打印成曲线，一路输入电脑，与电脑已输入程序进行数据比较处理，将信息传给触发板，触发板给每相可控硅发出触发指令，调节加热器的接通与断开，以控制回热器的输出功率百分比来调节焊口的加热温度。
综上所述，15个焊口的加热温度实际上靠其中一个焊口的温度信息来调节。
2）．加热器的绑扎不一致导致焊缝温度不一致，每一条焊缝相对于加热器的位置不一样，接受的热量不一致，而热处理时将每一个焊口均看成和扎热电偶的焊口是一致的。
3）.保温棉的保温厚度及保温度不一致，其散热不一致导致温度不一致。
4）.硬度和热处理的温度相关，温度偏高则硬度偏低，温度偏低则硬度偏高。
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在热处理生产实践中，会产生各种各样的缺陷，如开裂、变形严重、硬度不合格及性能不合格等等。
不同的缺陷，产生的原因一样，对应的防止对策也不一样，本文从最常见的缺陷——硬度不合格这方面简分析产生的原因和防止办法。
硬度不合格分为两种情况：硬度过高和硬度过低。
一、硬度过高：
1.混料：比如碳钢里混入合金钢，此时硬度要超过我们预期值。
可根据实际检测的硬度与回火参数，重新回火。
2.材料改代：用合金钢改代碳钢，但材料改代信息未正确传递到热处理工序。
与相关部门联系，落实实际材料后，重新回火。
上述两种情况实属管理上的问题，热处理工序是无法解决的。
3.回火温度或时间不足：
⑴设备存在隐性问题，实际炉温偏低。
重新校正控温系统。
⑵回火时间不充分或回火温度偏低，致使部份工件硬度偏。
产生的原因是：在生产中拼炉生产时，回火工艺参数不精准，部分或全部工件回火时间偏短而导致硬度偏高。
此时要精确计算各工件的回火时间和温度，选取一个合适的温度与保温时间进行回火，确保每种工件的硬度都达到要求。
二、硬度过低：
这是生产中最易出现的质量问题，也是不容易找出产生问题的原因，对生产的危害性较大（浪费能源、影响生产进度），也最让人头疼。
1.材料问题，其产生的原因与防止对策同前面。
若检测硬度不超过140HB，此类材料可以直接扔掉，连火花判别都不需要。
2.热处理.热处理工序淬火问题：
工件要保证回火后硬度达到要求，先决条件是淬火要达到规定要求，至少要比最终要求的硬度上限高50HB，才可能通过回火而合格。
而这是我们在生产中最容易出问题，也是最容易被忽略的问题。
经常有人回答我：“一直都这样淬火的，不知道今天为什么不合格？”淬火工序容易出的问题有如下：
⑴加热温度不足。
比较多见的是一种侥幸心理，认为温度差不多，也许可以淬火。
认为平常淬火时工件颜色也偏低，也淬起火了的。
殊不知，忘记了未完全奥氏体化与淬火过程中奥氏体的预冷是两回事。
加热不足的时候，在奥氏体中存在未溶铁素体，是要降低淬火硬度的；而在淬火过程中预冷时温度也只有不到800℃，但此时过冷奥氏体是不会析出铁素体的。
这是对奥氏体的认识不足造成的。
⑵冷却上存在的问题。
冷却上存在的问题只有一个，冷却速度不足。
但产生冷却速度不足的原因却是较多的：
预冷过度：为防止工件淬裂，在冷却时先适当预冷再淬火是非常有必要的。
如掌握不好而低于Ar1时，发生先共析转变出现先共析铁素体，将降低工件硬度。
同时，对于要求严格的工件，是不允许发生先共析转变的。
此时按正常工艺回火硬度将低于规定值。
在预冷时要注意观察工件温度，同时也要提高辨别温度的能力，避免工件预冷到Ar1以下。
在冷却介质中冷却能力不足：以淬水为例，一是当水温较高时（如超过30℃，是生产中最容易被忽视的情况），将严重降低珠光体转变区域的冷却速度，此时任你怎样将工件冷却，想淬硬已属非分之想（因为已经部分发生了非马氏体转变）。
二是装炉较密集的工件，如在介质中移动能力不足，蒸汽无法破膜，将导致局部特别是中间的工件淬火硬度不足。
需要随时关注冷却介质的温度，观察装炉情况，有针对性的采取预防措施。
上述两种情况，将导致工件的冷却速度以不同方式越过C曲线。
淬火后将得到各种各样的混合组织，如：铁素体+马氏体、铁素体+珠光体+马氏体、托氏体+马氏体等等，这些组织通过回火后，检测硬度都会低于正常值。
⑶淬火冷却时间较短。
由于冷却时间较短，致使工件实际淬火结束后的温度较高，而工件本身淬火并没有完成，回火后硬度低于正常值。
淬火结束时，工件的温度一般要低于材料的Ms，否则回火后将导致硬度低于正常值。
在淬火结束时，让工件继续空冷一会，观察工件温度，如温度较高，应补充冷却，使工件温度降到合适的程度。
当然，有经验的可以从工件出水时收水的时间来辨别工件温度。
⑷回火上存在的问题。
回火上出现的问题主要体现在回火保温时间过长或保温温度较高，也有设备问题，如：热电偶退出、控温系统控制误差较大等。
上面只分析了热处理后工件硬度不合格的几个方面的原因，实际生产中可能还会出现这样或那样的原因，有待我们进一步提高认识，去分析产生的原因并提出具体的应对对策。
总之，在出现硬度不合格后，要认真去分析自己的生产过程，找出原因加以改进，一般情况下不要去找别人的原因（同时也得罪人）。
要注意细节，特别是平常都习以为常的做法，真正把细节到位，才会不出或少出质量问题。
所以说“细节决定成败”。