鍛件在淬火狀態(tài)下有以下三個主要特征：組織特征、硬度特征和應力特征。

       組織特征：根據鍛件尺寸、加熱溫度、時間、轉變特征及利用的冷卻方式，鍛件淬火后的組織主要由馬氏體或馬氏體＋殘余奧氏體組成，此外，還可能存在一些未溶碳化物。馬氏體和殘余奧氏體在室溫下都處于亞穩(wěn)定狀態(tài)，它們都有向鐵衆(zhòng)體加滲碳體的穩(wěn)定狀態(tài)轉化的趨勢。

       硬度特征：由碳原子引起的點陣畸變通過硬度表示出來，它隨過飽和度（即含碳量)的增加而增加。淬火組織硬度、強度高，塑性、韌性低。

       應力特征：包括微觀應力和宏現應力，前者與碳原子引起的點陣畸變有關，尤其是與髙碳馬氏體達到最大值有關，說明淬火時馬氏體處于緊張受力狀態(tài)之中；后者是由于淬火時橫截面上形成的溫差而產生的，工件表面或心部所處的應力狀態(tài)是不同的，有拉應力或壓應力，在工件內部保持平衡。如不及時消除淬火鍛件的內應力，會引起零件的進一步變形乃至開裂。

       綜上所述，淬火工件雖有髙硬度與高強度，但跪性大，組織不穩(wěn)定，且存在較大的淬火內應力，因此必須經過回火處理才能使用。一般來說，回火工藝是鍛件淬火后必不可少的后續(xù)工藝，它也是熱處理過程的最后一道工序，它賦予工件最后所需要的性能。

       回火是將淬火鋼加熱到一定值以下的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。它的主要目的為：合理地調整鋼的硬度和強度，提高鋼的韌性，使工件滿足使用要求；穩(wěn)定組織，使工件在長期使用過程中不發(fā)生組織轉變，從而穩(wěn)定工件的形狀與尺寸；降低或消除鍛件的淬火內應力，以減少工件的變形，并防止開裂。

       淬火冷卻速度偏低是造成鍛件淬火硬度不足、硬度不均和硬化深度不夠的原因，但是，根據實際淬火鍛件的材質、形狀大小和熱處理要求不同，又可以分為高溫階段冷速不足、中低溫階段冷速不足以及低溫階段冷速不足等不同情況。比如。對于中小鍛件，淬火硬度不足往往是中高溫階段冷速不足所致，而模數大的鍛件要求較深淬硬層時，提高低溫冷卻速度就非常必要了。對于淬火用油，一般說，油的蒸氣膜階段短、中溫冷速快、且低溫冷卻速度快，往往能獲得高而且均勻的淬火硬度和足夠的淬硬深度。

       工件裝掛方式對淬火冷卻效果也有明顯影響。要使淬火油流動通暢，并配備和使用好攪拌裝置，才能得到更好的效果。提高所用淬火介質的低溫冷卻速度，往往可以增大淬硬層深度。在滲層碳濃度分布相同的情況下，采用低溫冷卻速度更高的淬火油，往往獲得更深的淬火硬化層，因此，采用冷卻速度快的淬火油后，可以相應縮短工件的滲碳時間，也能獲得要求的淬火硬化層深度。要求的滲碳淬硬層深度越大，這種方法縮短滲碳時間的效果越明顯。

       淬火后心部硬度過高這類問題，可能與所選介質冷速過快或介質的低溫冷卻速度過高有關。解決辦法之一是改換淬火油來滿足要求。辦法之二是與淬火介質生產廠家聯系，有針對地加入適當的添加劑來降低淬火油的中低溫冷卻速度。辦法之三是改用淬透性更低的鋼種。

       淬火變形問題，淬火變形使不少工廠傷透了腦筋。按習慣，變形問題的解決通常要牽涉多個部門，解決的辦法往往是綜合措施。把引起變形的原因主要歸結為冷卻速度不足和冷卻不均，并在此基礎上提出了提高冷卻速度并設法實現均勻冷卻的解決原則方法。提高淬火冷卻速度的措施，應用時只要合理選用相同作用方向的措施加上去。就可解決大部分鍛件的淬火變形問題。比如，鍛件的內花鍵孔變形，往往是所選的淬火油高溫冷速不足，或者說油的蒸氣膜階段過長的緣故。提高油的高溫冷速并提高油在整個冷卻過程的冷速，一般就能解決內花鍵孔的變形問題。對于鍛件，尤其是比較精密的鍛件，選好用好等溫分級淬火油是控制變形必不可少的措施。

       鍛件的淬火開裂問題，這個問題主要出現在感應加熱淬火中。選擇好水性淬火介質，比如國內外普遍采用的PAG類淬火介質代替原來使用的自來水，問題便解決了。感應加熱淬火采用PAG介質。可以獲得高而均勻的淬火硬度和深而且穩(wěn)定的淬硬層，淬裂危險極小。

       光亮問題，有這方面要求的場合，應當選用光亮淬火油或快速光亮淬火油。通常，光亮淬火油的光亮性好則冷卻速度不夠高，而冷卻速度很高的淬火油的光亮性則不夠好。此外，熱油的光亮性一般也較差，可以換新油或補加提高光亮性的添加劑。

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