淬火热处理后硬度不足的原因分析
不锈钢传动轴中频淬火硬度不足的原因分析
【 摘 要】 本 文着重介绍 了 １ ｒ７ ｉ Ｃ ｌ Ｎ２钢在 中频 淬火时 ， Ｎ ｌ ［ ｒ 当量的不 同， 因［ ｉ、ｃ 】 造成淬 火后基体 组织不同， 从而 引起淬 火
后表面硬度的不均。
【 关键词】 １ ｒ７ ｉ 硬度 中频淬 火 Ｃ １Ｎ２ 【 中国分类号】 Ｔ ６ ． １ ＧＩ２ ７ 【 文献标 识码】 Ｂ 【 文章编号 】 １ ０ ０ ３～７ ３ ２０ ） ３—０ ５ ７ Ｘ（０ ２ ０ ０ ６—０ ２
表 ３ 传动轴中频淬火后的硬度值
图 １ 传 动 轴 结 构 示 意 图
１ 材 料及 技 术要 求
１ １ 材 料 的 化 学成 分 见 表 ｌ ． 。
表 １ １ ｒ Ｎ２ Ｃｌ ｉ钢的化学成分 ７
从 上述 数 据 看 出 ，两 次 中频 淬 火 硬 度 均一 致 ， 由此 可 见 ， Ｃ ｌＮ２传 动 轴 淬 火 硬度 不 足 的原 因 不是 淬 火 问题 ， ｌ ｒ７ ｉ 而 是 材 质 本 身 原 因造 成 的 。
Ｓ ｉ
（ ） ％
０． １ ９ ０． ３ ８ （． ８ ）３
Ｍ ｎ
（ ） ％
０． ４ ７ ０ ６８ Ｏ． Ｏ ６
Ｎ ｉ
（ ） ％
１ ９ ８ ２． ２１ ２． ６
Ｃ ｒ
（ ） ％
１ ４ ７． ３ １ ８ ９． ８ １ ８ ６． ２
硬度
第 ３期 （ 第 ６ 总 ７期 ）
Ｎｏ ３（ ＵＭ ． ． Ｓ Ｎｏ ６７）
机
械
管
理
开
发
２０ ０ ２年 ８月
Ａｕ ｕ ｔ ２ ０ ｇ ｓ ０ ２
ＭＥ ＣＨＡＮＩ ＣＡＬ， ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬ ＭＥＮＴ ＯＰ
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。
一批轴承零件淬火以后
一批轴承零件淬火以后,发现硬度偏低,如何进行返工?返工后对零件有何影响?还请各位同仁赐教!如果还有加工余量的话,重新退火后,再重新淬火.退火后，再淬火。
一般在650度退火一小时即可。
要注意防脱碳。
必须装箱重新退火，箱内可放些木碳，那怕是木屑也行。
退火温度就象楼上所讲。
不过二次淬火前首先要检查一下是什么原因造成硬度不足，一次淬火时有无表面脱碳现象，否则二次淬火仍然会出现硬度不足的现象。
淬火硬度偏低，回火后也不合格，检查表面脱碳是否超标，若脱碳不超标，则可进行二次淬火，温度比正常淬火的温度低10-15度，并采取必要的措施防止脱碳超过技术要求。
为什么我以前在的私人小厂是直接重新淬火的呢？硬度偏低应该是没有淬上火或者是回火温度太高而引起的啊！！这种情况下必须进行二次淬火行！不过由于是轴承钢，我想首先必须进行退火处理然后才能进行调质处理啊！！温度比正常淬火的温度低15度左右，并采取必要的措施防止脱碳超过其加工余量要求。
不用退火了,退火要产生脱碳层,还不如直接返工处理直接重新淬火,防止脱碳就行了楼上的有没有搞错,还要装箱加木粉,防止脱碳等,如果用这样的设备,处理出来还叫轴承吗,该换换脑筋了.不要守着几种破炉子,做些低档货,上面还打着中国制造印记,给国人丢人了.可以直接返修的。
不过注意加热温度要比第一次的温度低上10--20度的样子。
在进行常规热处理就行的。
关键是你要搞清楚硬度片地适应为什么原因造成的？然后再找解决办法。
关于淬火硬度不足原因与控制方法关于淬火硬度不足原因与控制关于淬火硬度不足需要返工之事，一楼您首先必须弄清硬度不足的原因，否则浪费能源与时间，可能还会将工件报废，所以再次提醒您，先搞清楚原因。
我将淬火硬度不足的常出现原因与控制措施，发给您，您可对照您的工艺检查一下再制定返工计划后实施返工。
所用的什么设备，工艺的参数可一并说明，及零件的几何形状是否复杂？好有针对性的制定返工的工艺路线!如果零件几何形状简单的话，直接返修即可。
不同热加工方法引起的缺陷种类及原因
目录一、锻造产生的缺陷及原因 (2)二、铸造产生的缺陷及原因 (5)三、焊接产生的缺陷及原因 (6)四、渗氮产生的缺陷及原因 (9)五、渗氮产生的缺陷及原因 (11)六、淬火产生的缺陷及原因 (13)七、退火和正火产生的缺陷及原因 (15)八、回火产生的缺陷及原因 (16)不同热加工方法引起的缺陷种类及原因热加工工艺包括锻造、铸造、焊接、热处理等，由于加工工艺、工件材料及操作者操作熟练程度的不同，会产生许多缺陷。
下面就不同热加工方法所引起的缺陷种类及原因进行分析。
一、锻造产生的缺陷及原因锻造工艺不当产生的缺陷通常有以下几种1.大晶粒大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。
铝合金变形程度过大，形成织构；高温合金变形温度过低，形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒，晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低，疲劳性能明显下降。
2.晶粒不均匀晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大，某些部位却较小。
产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一，或局部区域的变形程度落人临界变形区，或高温合金局部加工硬化，或淬火加热时局部晶粒粗大。
3.冷硬现象变形时由于温度偏低或变形速度太快，以及锻后冷却过快，均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化（硬化），从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。
这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度，但降低了塑性和韧性。
4.裂纹裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。
裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。
如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷，或热加工温度不当使材料塑性降低，或变形速度过快、变形程度过大，超过材料允许的塑性指针等，则在撤粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。
5.龟裂龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂。
引起龟裂的原因：①原材料合Cu等易熔元素过多。
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。
金属材料热处理综合实验论文
金属材料热处理综合实验论文班级：应化10-1小组成员：指导老师：莫淑华2012年12月5日星期三45号钢热处理工艺论文内容摘要：45钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。
它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。
45钢淬火温度在A3+(30～50) ℃，在实际操作中，一般是取上限的。
偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。
为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。
正文：一.引言：热处理能改善工件的机械性能，提高工件的强度和硬度，满足各种性能的要求。
我们要重视我国现阶段的热处理技术和设备的改进，不仅要学习国外先进的技术，同时要自主研发，以创新的思维提高我国的热处理工件的质量。
因此我组就金属材料热处理工艺进行研究与实验，总结最合理的热处理工艺。
二.方案：调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。
为使调质件得到好的综合性能，一般含碳量控制在0.30~0.50%。
调质淬火时，要求工件整个截面淬透，使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。
通过高温回火，得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。
小型工厂不可能每炉搞金相分析，一般只作硬度测试，这就是说，淬火后的硬度必须达到该材料的淬火硬度，回火后硬度按图要求来检查。
45钢的调质：45钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。
它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。
45号钢的淬火温度在820~840度左右，在实际操作中，一般是取上限的。
偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少。
为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间,一般为1min/mm,如果实际装炉量大，就需适当延长保温时间。
不然，可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。
但保温时间过长，也会也出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。
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。
淬火温度和硬度的关系
淬火温度和硬度的关系1. 引言淬火是金属材料加工过程中的一种热处理方法，通过控制淬火温度可以改变金属材料的硬度。
淬火温度和硬度之间存在着密切的关系，正确选择淬火温度可以使金属材料达到理想的硬度，从而满足不同工程应用的需求。
本文将从淬火的基本原理、淬火温度对硬度的影响、淬火温度的选择以及淬火温度和硬度之间的关系等方面进行探讨。
2. 淬火的基本原理淬火是将金属材料加热至高温后迅速冷却的过程。
在冷却过程中，金属材料的组织结构发生变化，形成了硬度较高的马氏体。
马氏体的形成是淬火的关键，它具有较高的硬度和强度，使得金属材料具备了良好的耐磨性和强度。
3. 淬火温度对硬度的影响淬火温度是指金属材料加热至高温后开始冷却的温度。
淬火温度的选择对金属材料的硬度有着重要的影响。
一般来说，淬火温度越高，金属材料的硬度越低；淬火温度越低，金属材料的硬度越高。
淬火温度过高会导致马氏体转变为奥氏体，奥氏体的硬度较低。
此时，金属材料的强度和耐磨性较差，无法满足一些特殊工程应用的要求。
因此，在选择淬火温度时需要根据具体的材料和应用要求进行合理的折中。
淬火温度过低则会导致金属材料中的马氏体数量减少，硬度不足。
此时，金属材料的强度和耐磨性较差，容易发生塑性变形和磨损。
因此，在选择淬火温度时需要考虑到材料的组织结构和硬度要求，以及淬火后的热处理工艺。
4. 淬火温度的选择淬火温度的选择需要综合考虑多个因素，包括金属材料的成分、组织结构、硬度要求以及后续的热处理工艺等。
首先，金属材料的成分对淬火温度的选择有着重要的影响。
不同的金属元素在淬火过程中的相变温度不同，因此需要根据金属材料的成分来选择合适的淬火温度。
其次，金属材料的组织结构也会影响淬火温度的选择。
一般来说，细小均匀的马氏体结构具有较高的硬度，而粗大的马氏体结构则硬度较低。
因此，在选择淬火温度时需要考虑到金属材料的组织结构，以及通过调整淬火温度来实现理想的组织结构。
此外，硬度要求也是选择淬火温度的重要考虑因素。
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淬火热处理后硬度不足的原因分析
在生产过程中, 有时会出现淬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偏低, 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,与材料内在的冶金缺陷、选材不当、错料; 设计上的结构工艺性差、加热工艺、冷却介质、冷却方法以及回火温度等都有密切关系。
综合了一些实际请总结出了这么几点常见的可能因素造成：1、原材料问题
(1) 原材料选择不当或发错料。
应该用高碳钢或中碳钢制造的零件而错用成低碳钢; 应该用合金工具钢制造的零件错用成普通高碳钢。
(2) 原材料显微组织不均匀。
如碳化物偏析或聚集现象, 铁素体成大块状分布, 出现石墨碳, 严重的魏氏组织或带状组织等。
2、加热工艺问题
(1) 淬火加热温度偏低, 保温时间不足也是淬火后硬度不足的原因。
如亚共析钢, 当加热温度在AC3与AC1之间时, 则因铁素体未全部溶于奥氏体, 淬火后不能得到均匀一致的马氏体而影响工件硬度。
金相分析时可见未溶铁素体(2) 淬火加热温度过高, 保温时间过长。
对于工具钢, 当钢的加热温度过高时, 大量碳化物溶于奥氏体, 大大地增加了奥氏体的稳定程度, 使马氏体开始转变点降低, 因而淬火后工件中保留大量残余奥氏体, 使淬火后工件的硬度下降。
金相分析时, 可见未溶的碳化物稀少, 残余奥氏体量明显多。
(3) 淬火加热时, 工件表面脱碳, 使表面硬度不足。
金相分析时, 表面有铁素体及低碳马氏体。
当磨去表面脱碳层后, 硬度便达到要求。
工件在一般箱式炉中未加保护或保护不良的情况下加热, 或者在脱氧不良的盐浴炉中加热, 都会
产生氧化脱碳现象。
3、冷却工艺问题
(1) 淬火介质选择不当。
例如: 应该采用淬火或淬碱的工件采用油冷, 则会因为冷却能力不够, 冷却速度太慢, 在冷却过程中奥氏体将发生珠光体组织转变, 而得不到马氏体, 致使工件的硬度值偏低。
(2) 淬火介质过于陈旧, 如我厂淬火用油, 在长期使用过程中, 碳黑及残渣使粘度上升, 造成冷却能力下降, 使油老化。
油在淬火过程中不断发生氧化、聚合、热分解、汽化等过程, 导致油的变质, 此外, 油内水分的增加, 也促进了油老化变质成乳化状态, 至使工件在淬火时, 达不到要求。
此时, 通过更新油或过滤处理原来的陈油, 使淬火硬度达到标准。
(3) 淬火介质温度过高, 容易出现软点。
如大批零件连续淬火时, 而淬火介质又没有循环冷却系统,则淬火介质温度就会升高, 冷却能力下降, 而造成淬不硬的现象。
(4) 冷却时间控制不当, 主要有以下两种情况:! 双液淬火时, 零件在水中停留时间过短, 或从水中取出后, 在空气中停留时间过长再转入油中冷却。
因工件本身还有较高的温度, 发生自身回火的现象,而导致硬度偏低。
分级淬火时, 在分级冷却介质中停留时间过长, 发生贝氏体转变, 因而硬度不足。
(5) 冷却过程中, 操作不当也会产生软点。
工件在淬火介质中没有适当移动, 致使局部地区形成蒸汽膜, 降低了冷却速度, 得不到均匀一致的马氏体组织, 使工件局部硬度偏低。
(6) 除了上述几点原因外, 有时操作者大意, 回火温度偏高或工件表面有氧化皮、锈斑等污物, 使局部冷却不足, 也会产生硬度不足的现象。
4、总结
解决淬火热处理中硬度不足的缺陷必须分清原因, 采取相应对策加以防止。
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