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关于金属热处理中的过热现象

我们知道热处理过程中加热过热易导致奥氏体晶粒的粗大，使零件的机械性能下降。

1.一般过热

加热温度过高或在高温下保温时间过长，引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低，脆性转变温度升高，增加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料（常为不懂工艺发生的）淬火生产线。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后，在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。

2.断口遗传

有过热组织的钢材，重新加热淬火后，虽能使奥氏体晶粒细化，但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多，一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶界面，而冷却时这些夹杂物又会沿晶界面析出，受冲击时易沿粗大奧氏体晶界断裂。

3.粗大组织的遗传

有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时牙条淬火调质生产线，以慢速加热到常规的淬火温度，甚至再低一些，其奥氏体晶粒仍然是粗大的，这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性，可采用中间退火或多次高温回火处理。

试验得出的淬火质量的几个关键原因

采用同一中频感应淬火参数,对于热处理项目进行检测丝杆淬火生产线,我们发现:

(1)正火工件的感应淬火组织,马氏体较粗大。

(2)正火处理的工件感应淬火后硬化层相对于调质硬化层要浅一些。

(3)表面硬度也比调质的低1~3HRC(但是一旦增加感应淬火时间,正火工件和调质工件的表面硬度和硬化层没有太大的区别,但是组织相比较更粗)。

(4)正火工件的变形规律性不强。调质工件变形很小,甚至没有变化(因此对于以后大批量采用正火作为预备热处理的工件,需要热后加工(主要是长度尺寸),保证尺寸合格,并且不同钢材炉号的材料也要做变形试验,保证加工余量。调质工件的加工成本比正火工件的冷加工成本高很多。因为调质工件首先要正火,就是说多了一道淬火+高温回火工艺;调质工件粘度高,刀具消耗多,冷加工成本也高(正火增加热后尺寸修正的成本相对于调质还是低很多)。

(5)调质状态的工件硬化层分布较正火状态的明显,正火状态的过渡区较大。用酒精腐蚀观察正火状态的模糊。仔细观察正火和调质工件的过渡区,在调质工件的过渡区,可以发现马氏体组织,而在正火工件的过渡区没有发现,间接地证明了对于感应加热,由于加热时间短,基体组织越均匀,产生完全奥氏体的可能性越大,冷却时产生完全马氏体的几率也大。

感应加热是一种快速加热方式,奥氏体化程度和均匀化程度不仅与原始组织有关,而且与加热速度有关。原始组织越均匀,加热速度缓慢,完成奥氏体化并均匀化所需的时间就短,反之则相反。

高频感应加热表面淬火

用45钢制造的零件，其加工路线如下：备料—锻造—正火—机械粗加工—调质—机械精加工—高频感应加热

正火：

将钢件加热到上临界点(AC3或Acm)以上40~60℃或更高的温度，保温达到完全奥氏体化后，在空气中冷却的简便、经济的热处理工艺。正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火应用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。

高频感应加热表面淬火

调质：

调质通常指淬火＋高温回火，以获得回火索氏体的热处理工艺。 方法也就是先淬火，淬火温度：亚共析钢为Ac3+30~50℃；过共析钢为Ac1+30~50℃；合金钢可比碳钢稍稍提高一点。淬火后在500~650℃进行回火即可。调质的主要目的是得到强度、塑性、韧性都比较好的综合机械性能。

高频感应加热表面淬火：

感应加热表面淬火具有表面质量好，脆性小，淬火表面不易氧化脱碳，变形小等优点，通过快速加热使待加工钢件表面达到淬火温度，不等热量传到中心即迅速冷却，仅使表层淬硬为马氏体，中心仍为未淬火的原来塑性、韧性较好的退火（或正火及调质）组织。

钢棒淬火处理，中频感应加热设备才是正选！

设备是使工件表面产生一定的感应电流，迅速加热工件表面，然后迅速冷却的一种淬火热处理方法。中频感应加热设备是不锈钢淬火热处理加工技术应用的重要方面之一。

钢棒淬火生产线是指通过对工件的加热等处理后使得金属材质的硬度发生变化；主要用于石油机械、风电机械、矿山机械、汽车制造、铁路交通等行业的淬火热处理；

钢棒淬火处理线成套设备采用MOSFET、IGBT功率器件和的变频技术，提供更高的可靠性和耐用性，运行稳定、、、输出功率更大，具有恒定电流和恒定功率控制功能，极大的优化金属的加热过程，实现快速加热，产品优越性得到极大发挥，在同等条件下具有比传统电子管高频加热设备省电一倍的效果，有“小材大用”、事半功倍之效，同时减少了电力负荷和电力增容，为您节省成本，的满负载设计，可连续二十四小时不间断工作，有加热-保温-冷却三段时间功能设定，有利于提高加热质量和加热循环性，简化人工操作，根据功率和频率选择电源，频率越高，加热深度越浅，频率越低透热性越好。

中频加热设备淬火热处理工艺应用!

中频加热设备凭借其特殊的加热原理，，当前在机械加工行业当中非常受热处理厂家的青睐。

中频加热设备应用在金属淬火热处理加热时，针对不同材质的工件主要看含碳量的变化，我们配套的感应圈离工件的距离也要做稍微的调整。简单的鉴别方法就是，中频加热设备正在工作时的淬火火花鉴别法，检查工件在砂轮上磨出的火花，可大致知道工件的含碳量是否有变化，含碳量越高，火花越多。

另外一种科学的鉴别方法，就是用直读光谱仪鉴别钢材的成分，现代化的直读光谱仪能在极短的时间内，将工件材料的各种元素及期含量进行检验并打印出来，可确定钢材是否符合图样要求。排除工件表面贫碳或脱碳因素，较常见的是冷拔钢材，材料表面有一层贫碳或脱碳层，此时表面硬度低，但用砂轮或锉刀去掉0.5mm后，再测定硬度，如果发现该处硬度比外表面为高，并达到要求，这表明工件表面有贫碳或脱碳层。

以工件花键轴为例，当我们采用中频加热设备进行淬火时，淬火后硬度不均匀分析原因可能有一下几点：

1.工件材质可能有问题，可能材质含杂质多。

2.淬火时候工艺参数确定不合理。

3.可能出现的，就是感应圈制作不合理，造成的感应圈离工件远近不一，而造成加热温度不均匀，造成工件的硬度不一。

4.检查冷却水路和感应圈的出水孔是否流畅，否则也会引起硬度的不均匀。