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碳素工具钢热处理时应该注意的技术问题
- 作者：admin
- 发布时间：11-11-11 16:55
- 点击数：127
- 文章来源：东莞市锐鑫特殊钢材有限公司
碳素工具钢热处理时应该注意的技术问题
碳素工具钢淬火温度范围窄，易过热，淬火时畸变、开裂倾向性大，且易产生软点，热处理时要注意控制，以下是碳素工具钢热处理时常见的缺陷及防止措施：
碳素工具钢热处理时常见的缺陷及防止措施汇总
| 工序 | 名称 | 产生原因 | 防止措施 | 处理方法 |
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退 火 与 正 火 |
石 墨 碳 |
⑴退火温度高、保温时间长及冷却缓慢，钢中出现片状珠光体、网状碳化物并析出石墨。石墨周围出现铁素体 ⑵承受冷塑性变形量较大或已淬火成马氏体的钢，退火时容易产生 |
⑴正确制定退火工艺规范 ⑵预先冷变形处理 ⑶已淬过火的钢用较低的温度和较短的保温时间 |
进行扩散 |
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球 化 组 织 不 良 |
⑴退火加热温度不够、保温时间不足，产生细片状珠光体或点状碳化物 ⑵加热温度过高，加热时间过长，产生大颗粒碳化物及粗片状珠光体 |
⑴正确制定球化退火规范 ⑵装炉要合理，加热温度要均匀 |
球化不良的工具可以返工，重新退火 | |
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网 状 碳 化 物 |
⑴退火温度高 ⑵冷却速度太慢，沿奥氏体晶界析出网状碳化物 ⑶锻造始锻温度太高，锻后冷却太慢 |
⑴严控加热温度 ⑵加大冷却速度 |
用高温正火，消除网状碳化物，再球化退火 | |
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淬 火 与 回 火 |
硬 度 低 或 软 块 |
⑴淬火温度低，加热时间短 ⑵预热时间过短，预热温度太低 ⑶装炉量多，零件排列过密，出现阴阳面 ⑷原材料存在严重的石墨碳或粗颗粒状碳化物 ⑸原材料脱碳或淬火加热脱碳 ⑹淬火冷却慢、等温淬火的等温温度过高或时间过长 ⑺回火温度高，空气炉回火不循环，回火不充分 ⑻原材料脱碳层未切除 ⑼炉温不均匀，仪表示值不准 ⑽工件离盐浴面太浅或工件接触下面盐渣，使温度不均匀 |
⑴加强原材料检查，磨火花，看光谱或化验成分 ⑵去掉原材料脱碳层。盐浴炉加热前要脱氧捞渣，空气炉加热零件要加保护(气体)，最好用真空加热 ⑶正确掌握淬火回火过程的温度、时间等参数 ⑷选用合适的淬火介质 ⑸水淬—油冷的水冷时间不能太短 ⑹熟悉加热沪和仪表性能，掌握误差值 ⑺检查淬火后的硬度值 |
⑴若残余奥氏体过多，可通过冷处理提高硬度值或重新回火提高硬度值 ⑵重新加热淬火、回火 ⑶磨削量未超过碳层的刀具按次品或废品处理 |
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淬 火 脱 碳 |
⑴盐浴中，水、氧以及不纯物质(如硫酸盐、碳酸盐)的含量过高 ⑵氧化铁皮落入炉内 ⑶硝盐带入炉内 ⑷脱氧不良和捞渣不彻底 |
⑴氯化钡在使用前，需经300~500℃、2~4h烘干脱水 ⑵淬火加热前，盐浴严格脱氧、捞渣 ⑶经常清理电极氧化皮 ⑷定期更换盐 |
⑴脱碳严重者报废 ⑵脱碳深度小于留磨量，可以作为合格品使用 ⑶脱碳深度大于留磨量，淬回火后表层硬度不低于HRC55~60，可用退火、渗碳办法补救 |
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过 热 和 过 烧 |
⑴淬火温度过高 ⑵控温仪表失灵或示值不准 ⑶零件距盐浴炉电极太近或靠近电阻丝 ⑷炉底沉积物太多，而电极插入其中，使炉底温度过高，零件插入沉积物中过热、过烧 ⑸零件在加热过程中脱碳或增碳 ⑹零件在盐浴炉中加热时间过长 ⑺盐浴炉电级分布不合理，炉温不均匀造成局部过热 |
⑴正确控制淬火加热温度和保温时间 ⑵淬火夹具设计要合理 ⑶经常校对控温仪表 ⑷检查淬火后的金相组织 |
⑴过烧零件一般报废 ⑵过热不严重者可重新退火和淬火、回火 |
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畸 变 |
⑴热处理前零件内部有残余应力 ⑵淬火前局部脱碳 ⑶加热温度高且不均匀 ⑷加热和冷却速度过大 ⑸淬火操作不当，摆动过大或互相碰撞 ⑹杆状刀具在回火时摆放不当 ⑺钢材化学成分不均匀，淬透性低，碳化物分布不均匀 |
⑴选用下限淬火温度，减少加热保温时间 ⑵淬火前要预热 ⑶选用合理的淬火介质和适当的淬火方法 ⑷用双液淬火或分级等温淬火 ⑸杆状刀具在淬火加热和冷却时要垂直放置，刀具之间不要碰撞 薄片状刀具在回火时可用夹具夹紧 |
⑴轻微畸变可以矫正 ⑵杆状刀具弯曲超差时，可先进行退火，然后进行矫直，重新加热淬火 |
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裂 纹 |
⑴淬火过热 ⑵加热不均匀和加热速度过热 ⑶淬火冷却过快，操作不当 ⑷清洗过早 ⑸回火不及时 ⑹回火不足 ⑺返修刀具未退火就直接淬火 ⑻刀具脱碳 ⑼刀具表面有刀迹，厚薄悬殊大，形状过于复杂 ⑽钢材中夹杂物过多，带状组织严重，有网状碳化物或原来有微裂纹 ⑾对焊刀具在焊缝处有气孔夹杂或脱焊 ⑿矫直用力过大，酸洗时出现敲击裂纹 |
⑴严控原材料和毛坯加工质量 ⑵选用较低的淬火温度 ⑶用分级等温淬火 ⑷易开裂的工具淬火后当温度降至60~70℃时入炉回火，不清洗 ⑸复杂刀具多次预热和多次分级等温处理 ⑹回火升温速度要慢，可用阶梯式分段加热 ⑺矫直用力得当，一次压弯量不要太大 |
工具一旦出现裂纹，无法挽救只有报废 | |
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腐 蚀 |
⑴盐浴中含有杂质太多如Na2SO4、HCl等 ⑵盐浴中混入硝盐，分解出原子氧，与刀具作用产生麻点 ⑶盐浴液面有腐蚀介质 ⑷在空气中氧化 ⑸淬火残盐未除尽或残盐潮解 ⑹盐浴脱氧不彻底 ⑺硝盐淬火清洗不干净 |
⑴严控淬火和回火加热用盐及酸洗溶液的纯度，防止杂质混入 ⑵刀具清洗要干净，也可喷砂 ⑶勤校正捞渣 ⑷硝盐浴中可加入质量分数2%~4%的KOH |
⑴腐蚀轻微刀具凹坑可磨去 ⑵非工作部位腐蚀，可作为次品处理 ⑶齿形刀具在齿部腐蚀，一般作废品处理 |
