郑州领诚电子技术有限公司

感应加热淬火过程中的几种开裂形式

您在使用感应加热淬火的过程中牙条淬火调质生产线，有没有发现这样的一个问题淬火生产线，钢制零件在过程中产生废品或在使用期间的实效。出现这样问题的原因是多方面的，但是淬火裂纹尤为重视。

那么我们就来介绍引起淬火开裂的原因，我们看这8种表现形式：1、原材料已有缺陷而导致的淬裂如果原材料表面和内部有裂纹，在热处理之前未发现，有可能形成淬火裂纹。在金相显微镜下观察，该裂纹两侧有脱碳层，且脱碳层中铁素体的晶粒粗大。

2、夹杂物导致的淬裂如果零件内夹杂物严重牙条淬火调质生产线，容易造成应力集中，淬火时将有可能产生裂纹。

3、因原始组织不良而导致的淬裂（1）若钢的显微组织具有严重的带状偏析或化学成分严重偏析，在淬火时会引起极大的组织转变应力。再者，碳化物聚集处易发生过烧现象，因而使零件容易发生开裂。

（2）如果钢在淬火前残余内应力较大，在淬火时容易造成开裂，出现该情况的零件，往往存在晶粒粗大丝杆淬火生产线，有魏氏组织等现象。

（3）零件经一次淬火后若需返修，在第二次淬火前又未经消除组织应力，则有可能在第 二次淬火中产生裂纹，其裂纹往往沿着一次的淬硬层分布。

4、淬火温度不当而造成的两种淬裂（1）仪表的指示温度低于炉子实际温度，使实际淬火温度偏高，造成过热淬火，导致零件发生开裂。凡过热淬火开裂的显微组织，均存在着晶粒粗大和粗大马氏体，产生的裂纹主要以沿晶的形式存在。

淬火时冷却不当而造成的淬裂淬火时由于冷却不当

淬火时冷却不当而造成的淬裂淬火时由于冷却不当，也会使零件发生淬裂事故。例如45号钢在淬火时有形成淬火裂纹的倾向。尤其当碳含量处于上限以及零件直径在7～8MM时易发生开裂。故淬火时选择合适的冷却介质极 其重要。另外，一些零件的结构较复杂，截面尺寸变化又较大，如果冷却剂选择不当，壁薄部位容易造成应力集中而导致淬裂。

6、机械加工缺陷导致的淬裂由于机械加工不良，在零件表面留下了深而粗的刀痕，在淬火冷却时，造成该处应力集中而导致裂纹。

7、零件外形对淬火裂纹的影响零件几何形状不合理或截面过渡区厚薄相差较大，在淬火时均易因应力集中而产生裂纹，另外，若零件的锻造流线分布不良，亦可能在淬火时造成淬裂缺陷。

8、不及时回火导致的开裂淬火后如不能及时回火，以致组织应力未能及时消除，将可能因淬火残余应力过大而导致裂纹的产生。特别是对于尺寸较大的工件，淬火后虽然表面已冷到室温，但心部尚未冷透，心部奥氏体组织仍在向马氏体转变，应力在不断增加，也就是说，淬火过程还在零件内部继续进行，以致在室温放置一段时间后，零件才发生开裂。

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,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。

钢棒调质设备淬火冷却方法以及各自的特点

钢棒调质炉淬火就是将金属物体加热到一定温度，然后冷却，增加它的硬度，淬火的冷却方法方式有很多种，今天就给大家讲讲淬火的冷却方法以及它们各自的特点；

一、钢棒调质线淬火冷却方法有：

1、水冷淬火，水冷淬火的特点是以水为冷却介质的淬火冷却，适用于低、中碳钢及低碳、低合金钢工件的运用；

2、油冷淬火，油冷淬火的特点是以油为冷却介质的淬火冷却，大多数用于合金结构钢及合金工具钢工件；

3、空冷淬火，空冷淬火的特点是以空气作为冷却介质的淬火冷却，适用于高速钢、马氏体不锈钢工件；

4、风冷淬火，风冷淬火的特点是以强迫流动的空气或压缩空气作为冷却介质的淬火冷却，适用于中碳合金钢大型工件；

5、气冷淬火，气冷淬火的特点是以N2、H2、He等气体为介质在负压、常压和高压下的淬火冷却，适用于在真空炉内的淬火冷却；

6、盐水淬火，盐水淬火的特点是以盐类水溶液作为冷却介质的淬火冷却，适用于碳钢机低合金工具钢；

7、有机聚合物水溶液淬火，有机物聚合物水溶液淬火是以聚合物水溶液作为冷却介质的冷却淬火，可用于冷速介于水、油之间或代替油冷；

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。