淬火变形问题的解决办法

45钢淬火开裂解决方案1. 引言钢材是广泛应用于机械制造和工业领域的材料之一，而淬火是对钢材进行热处理的一种常用方法。

然而，淬火过程中可能会出现开裂问题，这给钢材的性能和可靠性带来了威胁。

因此，针对淬火开裂问题，需要制定解决方案，以确保钢材质量和使用寿命。

2. 开裂原因分析钢材淬火开裂的原因很多，主要包括以下几个方面：2.1 内应力过大在淬火过程中，钢材的表面和内部会迅速冷却，造成急剧的温度和应力变化。

当冷却速度过快或不均匀时，钢材产生内部应力过大，容易导致开裂。

2.2 压缩应力不足淬火后，钢材表面会形成一层脆性的马氏体，而内部保留了一定的奥氏体组织。

如果钢材内部奥氏体的体积增大，而表面的马氏体受到压缩不足，也容易导致开裂。

2.3 杂质和夹杂物钢材中的杂质和夹杂物也是导致开裂的重要原因之一。

杂质会降低钢材的韧性和延展性，夹杂物则成为开裂的起始点。

2.4 硬度不均匀淬火后，钢材的硬度分布不均匀也会导致开裂。

硬度过高或过低的区域容易发生应力集中，从而引发开裂。

3. 解决方案针对淬火开裂问题，我们提出以下解决方案：3.1 优化淬火工艺参数通过优化淬火工艺参数，可以控制钢材的冷却速度和温度梯度，从而减小内应力和压缩不足的问题。

合理选择淬火介质和温度，以避免过快或不均匀的冷却。

3.2 降低表面应力在淬火过程中，采取一些措施来降低钢材表面应力。

例如，可对钢材进行预处理，如表面机械处理、脱碳退火等，以减少开裂的风险。

3.3 优化钢材的化学成分合理控制钢材的化学成分，降低杂质和夹杂物的含量。

采用纯净的原材料和改进冶炼工艺，可以有效减少开裂的概率。

3.4 加强表面处理在淬火前对钢材进行表面处理，如酸洗、喷丸、抛光等，可以去除一些表面缺陷和杂质，减少开裂的可能性。

同时，还可以增加表面硬度分布的均匀性。

3.5 适当回火处理淬火后，适当进行回火处理，有助于减轻内应力，改善钢材的韧性。

选择合适的回火温度和时间，以平衡硬度和韧性的要求，避免开裂的发生。

钢的淬火缺陷及其防止措施1. 淬火工件的过热和过烧过热：工件在淬火加热时，由于温度过高或时间过长造成奥氏体晶粒粗大的缺陷。

由于过热不仅在淬火后得到粗大马氏体组织，而且易于引起淬火裂纹，因此，淬火过热的工件强度和韧性降低，易于产生脆性断裂。

轻微的过热可用延长回火时间补救。

严重的过热则需进行一次细化晶粒退火，然后再重新淬火。

过烧：淬火加热温度太高，使奥氏体晶界局部熔化或者发生氧化的现象。

过烧是严重的加热缺陷，工件一旦过烧无法补救，只能报废。

过烧的原因主要是设备失灵或操作不当造成的。

高速钢淬火温度高容易过烧，火焰炉加热局部温度过高也容易造成过烧。

2. 淬火加热时的氧化和脱碳淬火加热时，钢件与周围加热介质相互作用往往会产生氧化和脱碳等缺陷。

氧化使工件尺寸减小，表面光洁度降低，并严重影响淬火冷却速度，进而使淬火工件出现软点或硬度不足等新的缺陷。

工件表面脱碳会降低淬火后钢的表面硬度、耐磨性，并显著降低其疲劳强度。

因此，淬火加热时，在获得均匀化奥氏体时，必须注意防止氧化和脱碳现象。

在空气介质炉中加热时，防止氧化和脱碳最简单的方法是在炉子升温加热时向炉内加入无水分的木炭，以改变炉内气氛，减少氧化和脱碳。

此外，采用盐炉加热、用铸铁屑覆盖工件表面，或是在工件表面热涂硼酸等方法都可有效地防止或减少工件的氧化和脱碳。

3. 淬火时形成的内应力有两种情况：①工作在加热或冷却时，引起的热应力。

②由于热处理过程中各部位冷速的差异引起的相变应力。

当两力相复合超过钢的屈服强度时，工件就变形；当复合力超过钢的抗拉强度时，工件就开裂。

解决办法：①工件在加热炉中安放时，要尽量保证受热均匀，防止加热时变形；②对形状复杂或导热性差的高合金钢，应缓慢加热或多次预热，以减少加热中产生的热应力；③选择合适的淬火冷却介质和淬火方法，以减少冷却中热应力和相变应力。

但淬火不是最终热处理，为了消除淬火钢的残余内应力，得到不同强度、硬度和韧性配合的性能，需要配以不同温度的回火。

收稿日期:2009-03-01作者简介:柳晓鹏(1981—),男,山东莱阳人,主要从事舰船动力学研究.齿轮渗碳淬火变形原因及控制措施柳晓鹏,雷建波(海军驻重庆舰船动力军事代表室,重庆　400000)摘要:介绍了渗碳淬火齿轮的变形规律,分析了渗碳淬火齿轮变形的原因,提出了减小和控制渗碳淬火齿轮变形的措施,主要可通过采用优化零件结构、完善机加工与热处理工序配合、优化热处理工艺等方法减小零件内部应力,改善热处理变形.关键词:齿轮;热处理;变形;控制中图分类号:F407.61文献标识码:A文章编号:1006-0707(2009)05-0058-03 热处理变形会使齿轮零件前期加工获得的精度受到严重损失,这些损失有时甚至通过复杂、先进的修形技术(磨齿、校直等)也难以恢复.对于渗碳淬火的齿轮特别是大型齿轮,其变形量很大且难以控制.较大的变形不仅使磨削量增加、成本提高,而且影响齿轮制造精度,降低承载能力,最终将使寿命大大下降[1].热处理变形主要由零件在机加工时产生的残余应力、热处理过程中产生的热应力和组织应力以及零件自重变形等共同作用产生.影响齿轮渗碳淬火变形的因素很多,包括齿轮的几何形状、原材料及冶金质量、锻造和机加工的残余应力、装料方式和热处理工艺及设备等[2].1　渗碳淬火齿轮变形规律 对大型齿轮质量和寿命影响最大的变形因素来自齿轮外径、公法线长度和螺旋角等.1.1　大型齿轮变形规律大型齿轮渗碳淬火后齿顶圆外径呈明显胀大趋势,且上下不均匀呈锥形;径长比(齿轮外径/齿宽)越大,外径胀大量越大.碳浓度失控偏高时,齿轮外径呈收缩趋势.1.2　大型齿轮轴变形规律齿顶圆外径呈明显收缩趋势,但一根齿轴的齿宽方向上,中间呈缩小、两端略呈胀大趋势.1.3　齿圈变形规律大型齿圈经渗碳淬火后,其外径均胀大,齿宽大小不同时,齿宽方向呈锥形或腰鼓形胀大.2　渗碳淬火齿轮变形原因2.1　渗碳件变形的实质渗碳的低碳钢,原始相结构由铁素体和少量珠光体组成,铁素体量约占整个体积的80%.当加热至AC1以上温度时,珠光体转变为奥氏体,900℃时铁素体全部转变为奥氏体.920～940℃渗碳时,零件表面奥氏体区碳浓度增加至0.6%～1.2%,这部分碳浓度高的奥氏体冷至600～650℃才开始向珠光体、索氏体转变,而心部区的低碳奥氏体在900℃即开始分解为铁素体,冷至550℃左右全部转变完成.心部奥氏体向铁素体转变是比容增大的过程,表层奥氏体冷却是热收缩量增加的变化过程.在整个冷却过程中,心部铁素体生成时总是受到表层高碳奥氏体区的压应力.此外,大型齿轮由于模数大、渗层深,渗碳时间较长,同时由于自重影响,也会增加变形.2.2　淬火变形的原因零件淬火时,淬火应力越大,相变越不均匀;比容差越大,则淬火变形越严重.此外淬火变形还与钢的屈服强度有关,塑性变形抗力越大,其变形程度就越小.对齿轮和齿轮轴渗碳淬火冷却时各部位的冷却速度、组织及硬度状态比较分析,可以发现上中下各部位冷却速度的差别,以及表面、过渡区、心部冷却速度的差别与其组织转变的不同时性是造成齿轮变形的主要原因.因此,减小变形也可以通过提高各环节的均匀性来实现.3　减小和控制渗碳淬火齿轮变形的措施3.1　控制原材料减小变形我国高速重载齿轮行业目前普遍使用的钢种有20CrMn Mo 、20CrNi 2Mo 、17CrNi Mo 6、42CrMo 、30CrMoA 等,由于受到冶炼水平等影响,原材料质量状况不尽人意.同时由于进货渠道不同,质量也有较大波动,给变形控制带来很大难度.总体来说,原材料对变形的影响如下:1)材料淬透性是影响热处理变形的主要因素之一,淬透性带宽较小变形较小;反之则变形较大.第30卷　第5期四川兵工学报2009年5月2)钢的冶金质量.钢材经过真空脱气处理后,材料纯净度高、杂质含量少、晶粒度均匀,以氧化物为主的夹杂物大幅度减少.钢材晶粒度对变形有着明显的影响,随着晶粒度尺寸增加,变形加大.因而要严格控制晶粒度尺寸及混晶.大型齿轮通常要求晶粒度在5级以上.同时,随着钢材淬透性的增加,变形率增大.因而在齿轮选材时,只要淬透性能满足要求即可.但应尽可能控制好淬透性带,以利于变形规律的统计和摸索.此外,马氏体相变点M s对变形的影响是随着Ms点的降低,变形增大.一般C、Mn含量较高的钢材具有较低的Ms点,因而从变形的角度考虑,钢材中C、Mn含量应尽可能控制在较低的范围内.3)锻件质量.要求合理的锻造流线和锻造比,严格控制锻件利用率,加强锻后热处理控制等措施均能提高锻件质量,从而减小热处理变形.3.2　设计和机加工的预先控制3.2.1　合理的设计零件的结构、用材、技术要求对其热处理工艺性能有很大影响.处理好它们之间的关系,对减少淬火变形大有益处.1)合理的零件结构.合理结构即零件在设计时其形状应尽可能简单,分布均匀、对称,力求在零件上无盲孔、尖棱等.由于零件设计不合理,往往在淬火时应力分布不均匀,从而产生不规则变形.因此,在满足使用性能的条件下,零件设计时要尽可能兼顾热处理变形.2)选材.零件在选材时,首先应保证使用性能的要求,同时还要考虑热处理工艺性能及经济性能.既不能为降低成本采用热处理工艺性能较差的材料,又不能盲目提高成本,一般应遵循以下原则:①依据材料热处理性能选材,一般选材原则是要以较缓和的冷却方法来达到淬硬零件的目的;②将材料和热处理方法结合起来选材,在使用性能允许的情况下,可通过改变热处理方法来达到设计要求,即将选材与热处理方法有机的结合起来;③合理的力学性能要求,设计者除在材料与力学性能之间进行合理搭配外,还应考虑某些零件局部的特殊要求,以免降低热处理工艺性能,造成不必要的变形,甚至产生不合格品.3.2.2　适当的机加工机加工由于进给量、零件各部位加工余量及加工差异,可导致零件各部位应力性质不同和应力分部不均衡,致使零件在淬火时发生变形.为此应考虑:1)加工方法与变形的关系.在零件的成形加工过程中,可能会采用车、滚、镗、磨等不同的加工方法,从而使零件的各部位应力分布不均衡,淬火时产生较大变形.反过来,则可通过改变局部加工方法,使该部分残留的应力对减少变形有利,从而达到减少变形的目的.2)加工量与变形.零件各部分加工量不同或人为造成加工量的不同,均会给零件热处理后的变形造成不良影响.3)机加工工序与变形.合理地安排机加工工序,协调好机加工与热处理之间的关系,对减少淬火变形大有益处.特别是那些形状不对称或带有长槽类零件,这点尤为重要.例如在易变形的齿圈淬火前增加一道去应力工序,磨齿后再进行一次低温回火.3.2.3　变形的预补偿对大型齿圈,可针对渗碳淬火后齿顶圆涨大规律,预先车小齿顶圆;对大型齿轴的螺旋角,可采取滚齿时预补偿办法达到减小螺旋角变形的目的.3.3　热处理工艺操作与变形关系3.3.1　预先热处理采用适当的预先热处理方法,可有效减小后续热处理的变形.对齿轮和齿轮轴,由于退火周期长、成本高,目前一般采用正火回火处理,而大型齿圈则采用调质作为预先热处理.3.3.2　渗碳与淬火温度通常采用的渗碳温度为920～930℃.采用稀土催渗技术时,加入稀土元素后,在渗碳周期相当的前提下,可使渗碳温度由930℃降为860～880℃.在改善渗层组织、节能、延长设备寿命的同时,还可以明显减少渗碳件的变形.但目前催渗技术在大型齿轮深层渗碳变形控制方面还有待进一步研究.淬火温度对零件的淬火变形影响很大,淬火变形趋势一般规律如图1所示.根据此规律,可以通过调整淬火温度来达到减少变形的目的,或经热处理试验后再根据试验结果合理选择预留机加工量与淬火温度.一般情况下,淬火温度越高则零件变形越大.这是由于增加了零件截面上的温差,使热应力增加,同时由于过高的加热温度,使奥氏体晶粒长大,降低了塑性变形的抗力,从而增大了淬火变形.为此从减少变形出发,应尽量选择淬火下限温度.3.3.3　加热速度当零件内部存在较大的机加工残余应力,而零件截面差别又较大时,升温速度对变形影响更大.零件快速加热会产生较大的热应力,与零件内部残余应力和相变组织应力相互作用,如应力方向一致,产生迭加或合成的应力很容易使零件在高温状态下产生变形.3.3.4　淬火保温时间保温时间的选择除应保证零件透烧、淬火后达到要求的硬度或其它力学性能外,还要考虑它对淬火变形的影响.延长淬火保温时间,实际上也就相应提高了淬火温度.3.3.5　装炉方法零件在加热时摆放形式不合理,会因零件自重而引起变形,或因零件之间相互挤压产生变形,或因零件堆放过密造成加热及冷却不均而产生变形.因此装炉要均匀,各种齿轮轴渗碳淬火时可设计相应的工装进行压紧,以减少变形.齿轮要根据形状分别采用平放或垂直放置的方法,特别地,在某些大型齿圈热处理时,可设计专用的工装夹具对其进行装炉,从而减小变形.3.3.6　渗碳淬火设备选用良好的渗碳淬火设备是减小齿轮变形的重要手段,对大型齿轮尤为重要.大型齿轮采用井式气体渗碳炉进行渗碳淬火时,应满足控温精度±1℃,炉温均匀度±7℃,碳势均匀度±0.05%.59柳晓鹏,等:齿轮渗碳淬火变形原因及控制措施3.3.7　淬火介质与设备[3]在保证零件淬火硬度的前提下,一般选用冷却较缓和的介质,同时还要控制好介质的温度.目前常用的淬火介质为普通淬火油,通过添加剂对其进行改性处理后,其冷却性能较好,能满足硬度要求.对于淬火冷却设备,要保证零件淬火时冷却均匀,避免使淬火油温有较大温差,因而要求安装加热装置和搅拌装置.热处理车间两个淬火油槽,旧油槽只有搅拌循环,新油槽既有搅拌循环,又有热交换器循环.通过对比,在保证硬度前提下,热油淬火变形要比冷油淬火变形小.淬火过程中,变形是由于内部残余应力分布不均匀造成的,应力性质与大小受多种因素影响.当单项因素或多项因素同时起作用时,淬火介质温度是重要因素.就目前使用的淬火油来讲,其温度对冷却速度并无明显影响,但对变形影响较大.所以在满足使用性能的前提下,往往采用热油淬火.图1　淬火变形的一般规律4　结束语 总之,齿轮变形是一个复杂的系统工程,是各种因素综合作用的结果.要减小齿轮的变形,其方法可归结为“均匀”二字,只要做到材料均匀、形状均匀、加热和冷却均匀,各个环节都均匀,就不会有变形问题.实际上这是不可能完全满足的,所以变形不可避免.到目前为止,大型齿轮的变形控制依然是一个长期的课题,但只要有针对性的采取措施,就可以使变形量尽可能减小.参考文献:[1]　程里,程方.大型渗碳齿轮圈热处理畸变与控制[J ].金属热处理,2005(3):88-91.[2]　陈仁悟,林建生.化学热处理原理[M ].北京:机械工业出版社,1988.[3]　Altena H .Influence of Gas and Oil Quenching Parameterson changes in Shape and Dimension of Gear Wheels [J ].HTM .2001(1):1-8.(上接第57页)4　结束语 本文中结合本人的实际工作,提出了基于FPGA 的测试对象整合方法,利用电路板对应电路的模块化设计思想,对于后续的电路板调试奠定了基础.此方法亦可用于类似的工作中,对于简化电路设计,提高工作效率有一定的参考价值.参考文献:[1]　褚振勇,翁木云.FPGA 设计及应用[M ].西安:西安电子科技大学出版社,2002.[2]　宋万杰,罗丰,吴顺君.CPLD 技术及其应用[M ].西安:西安电子科技大学出版社,1999.[3]　王道宪.CPLD /FPGA 可编程逻辑器件应用与开发[M ].北京:国防工业出版社,2004.60四川兵工学报。

中频炉感应淬火件常见淬火缺陷，主要有硬度不够、软块、变形超差与淬火裂纹，还有局部烧熔等。

1、表面淬火后硬度不够：表面淬火后硬度不够是罪常见的问题，其原因亦是多方面的。

1）材料因素①火花鉴别法：这是最简单的方法，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。

②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其含量进行检验并打印出来，可确定钢材是否符合图样要求。

③排除工件表面贫碳或脱碳因素，较常见的冷拔钢材，材料表面有一层贫碳或脱碳层，此时表面硬度低，使用砂轮或锉刀去掉0.5mm后，再测定硬度，如果发现该处硬度比外面为高，并达到要求，这表面工件表面有贫碳或脱碳层。

为进一步验证此问题，可用金相显微镜观察，表面贫碳层得组织与次层得显微组织明显不同，表面只有少量托氏体及大量铁素体，而次层则为马氏体，如果将此样品在保护气体下正火后在检验，表层只有少量珠光体，而次层则有该钢号应有的珠光体面积，如45钢，珠光体面积接近50%2）淬火加热温度不够或预冷时间长淬火加热温度不够或预冷时间太长，致使淬火时温度太低。

以中碳钢为例，前者淬火组织中含有大量未溶铁素体，后者其组织为托氏体或索氏体。

3）冷却不足①特别在扫描淬火时，由于喷液区域太短，工件淬火后，经过喷液区后，心部热量又使表面自回火（阶梯轴大台阶在上位时最易产生），此时表面自回火温度过高，常能从表面颜色及温度感测到。

②一次加热法时，冷却时间太短，自回火温度过高，或由于喷液孔因水垢减少了喷液孔截面积，导致自回火温度过高（带喷液孔的齿轮淬火感应器，最易产生次弊病）。

③淬火液温度过高，流量减少，浓度变化，淬火液中混有油污等。

④喷液孔局部堵塞，其特点是局部硬度不足，软块区常与喷液孔堵塞位置相对应。

感应加热设备之表面热处理表面淬火常见缺陷及对策信息编辑：郑州高氏发布时间：2012-06-21 用交流电流流向被卷曲成环状的导体（通常为铜管），由此产生磁束，将金属放置其中，磁束就会贯通金属体，在与磁束自缴的方向产生窝电流（旋转电流）这感应电流在窝电流的影响下产生发热用这样的加热方式就是感应加热。

65科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O.09SCI ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 工程技术1淬火变形分为两种：形状变形和体积变形。

主要由两方面引起:一是高温到低温快冷却过程中温度差导致热应力及组织转变引起的组织应力。

二是组织转变时组织的比容差所致2影响淬火变形的因素2.1成分影响低碳钢淬火前后比容变化较小，所以淬火变形以热应力变形为主。

中碳钢由于淬透性较高，淬火前后比容变化较大，尺寸较小时以组织应力为主，尺寸较大时会过渡到以热应力为主。

高碳钢一般表现为热应力变形，因为其M S 点较低，奥氏体的屈服强度较高，组织应力引起变形较困难。

合金元素降低钢的导热性并提高了在较高温度下奥氏体的屈服强度和淬透性，因此合金钢在大多数情况下淬火后呈组织应力。

钢中含碳量增加，导致淬火马氏体比容增加同时又使奥氏体屈服强度升高，从而增加了体积膨胀和组织应力。

但含碳量过高，淬火后残余奥氏体数量增加，残余奥氏体会使体积减小，因此淬火变形并非依含碳量增加而一直体积膨胀。

控制钢中马氏体含碳量、获得下贝氏体组织和控制钢中残余奥氏体数量均可达到减小淬火变形的目的。

2.2零件尺寸与形状的影响零件截面越大，加热和冷却过程中截面温度差越大。

随着零件截面增大残余应力也随之增大。

同时零件的形状及厚度的均匀性对淬火应力也有相当显著影响。

为了减小淬火应力，在设计时应尽量减小各部位截面尺寸差异和避免尖角、盲孔的出现。

2.3工件的装挂方式工件的装挂方式将影响工件之间的散热条件、介质流动情况和介质液温度的分布,从而使工件不同部位的冷却情况各异。

和单件淬火相比，多件同时淬火时工件冷却速度减慢也有可能引起较大的淬火变形。

如:某厂对直径600m 马氏体的20Cr 2N i 4A 奥氏体钢大型齿轮做齿面渗碳淬火。

开始时两齿轮端面挨很近，夹缝中淬火油流动不畅，造成齿面淬火硬度偏低过大，同时引起最大1.4m m 端平面度变化。

控制热处理变形的方法与技术在机械制造领域，热处理是一项至关重要的工艺，它能显著改善金属材料的性能，使其具备更高的硬度、强度、韧性等。

然而，热处理过程往往伴随着变形问题，这可能会影响零件的尺寸精度和形状精度，进而降低产品的质量和使用寿命。

因此，控制热处理变形成为了一个关键的技术难题。

接下来，我们将详细探讨控制热处理变形的方法与技术。

一、合理设计零件结构零件的结构设计对热处理变形有着重要的影响。

首先，应尽量保证零件的形状和尺寸对称，这样在热处理过程中，热量分布会更加均匀，从而减少变形的产生。

例如，对于轴类零件，其直径的变化应尽量平缓，避免出现急剧的台阶或倒角。

其次，要避免零件上存在尖锐的棱角和薄厚悬殊的部分。

尖锐的棱角在热处理时容易产生应力集中，导致变形甚至裂纹；而薄厚悬殊的部分由于热传导不均匀，也会引起较大的变形。

因此，可以通过增加过渡圆角、采用均匀的壁厚等方式来优化零件结构。

另外，在设计时还应考虑预留足够的加工余量，以便在热处理后通过后续的加工来修正可能产生的变形。

二、选择合适的材料材料的化学成分和组织结构直接影响其热处理性能和变形规律。

不同的材料具有不同的热膨胀系数、相变特性和导热性能，因此在选择材料时，要充分考虑这些因素。

例如，对于一些对变形要求较高的零件，可以选择热膨胀系数较小、相变过程较为平稳的材料。

同时，材料的质量也会对变形产生影响，应尽量选择纯净度高、杂质含量少的材料，以减少内部缺陷和不均匀性，从而降低热处理变形的可能性。

三、优化热处理工艺1、加热和冷却方式合理的加热和冷却方式是控制热处理变形的关键。

常见的加热方式有电阻加热、感应加热、火焰加热等。

在选择加热方式时，要考虑加热速度、温度均匀性等因素。

例如，感应加热速度快，但温度分布可能不均匀；电阻加热相对较为均匀，但加热速度较慢。

冷却方式也有多种，如油冷、水冷、空冷等。

快速冷却可以获得较高的硬度和强度，但容易引起较大的变形；而缓慢冷却则变形较小，但可能会影响材料的性能。

齿轮淬火变形分析及控制淬火是一种金属工艺加工技术，用于改善金属材料结构，增加其强度和耐磨性。

由于淬火过程可以改善材料性能，在不同领域中得到了广泛应用，其中，淬火处理齿轮是机械制造工艺中的重要环节。

本文将针对淬火处理齿轮的变形分析和控制进行介绍。

淬火处理齿轮的变形分析就是对其变形的分析，包括变形大小，变形方向和变形分布。

根据具体变形，可以进一步研究变形原因。

在淬火处理齿轮时，其变形可能是由淬火工艺参数，材料性质，淬火热处理等诸多因素所导致的。

齿轮淬火变形的控制方面，有几种常用的方法可以有效地对齿轮的变形进行控制。

首先，要充分掌握淬火过程中的各种参数，并确定最佳淬火参数，以满足淬火后的齿轮形状要求和强度要求。

其次，要注意加工材料的精度，缩小淬火过程中变形的范围，尤其是齿轮上本身存在的缺陷要特别注意，选择合理的工艺参数。

另外，对齿轮表面进行热处理，也可以改善齿轮变形，提高齿轮的强度与耐磨性。

除了上述控制变形方法，还可以使用淬火后的齿轮重新设计，在设计过程中考虑变形影响，以合理的参数确定淬火后的结构形式。

最后，还可以采用淬火结构的预测分析，通过对各种参数的模拟，预估齿轮淬火后的形变。

由于淬火处理齿轮的变形分析和控制都存在很大的技术难度和复杂性，有关的理论研究和应用仍在不断发展。

尽管如此，上述分析及控制方法已经在金属工艺加工技术中得到广泛应用，可以有效控制齿轮淬火后的变形，为确保齿轮正常运转提供了可靠性保证。

总之，齿轮淬火变形分析及控制是一个技术复杂的问题。

要充分了解淬火处理的相关参数，并正确选用合理的控制变形方法，可以有效控制齿轮淬火后的变形，提高齿轮的质量。

薄片齿轮淬火变形的解决办法薄片齿轮应用较为广泛，如仪器仪表类、航空航天类等领域，由于该领域对薄片齿轮的精密度要求较高，所以在加工生产中一定要保证其加工精度，严格控制其变形量。

本文以3Cr13钢为基体，介绍了一种新的强化淬火热处理工艺。

1.工艺特征与工艺试验3Cr13是一种常见的不锈钢，有较好的淬透性、淬硬性、抗氧化性和耐蚀性，可油淬、硝盐淬、空冷淬。

表1为3Cr13钢化学成分和临界温度值。

表2为回火时间对硬度的影响。

表1 3Cr13钢化学成分（质量分数，%）和临界温度C Si Mn Cr Ac1/℃Ac3/℃0.25~0.34≤0.60≤0.6012~148001100表2 回火时间对硬度的影响（HRC）回火温度/℃回火时间/min3050120240530~540484639~4035~36550~5604642~4334.533570~58040~4135~363230~30.5590~60033.53229.528图1表明，随着淬火温度升高，硬度、强度增加，但伸长率σ、断面收缩率ψ和冲击韧性α降低，几乎成反比例变化。

当淬火温度过低，小于等于950℃时，主要碳化物和合金元素未充分溶解到奥氏体中去，基体组织含碳量和合金元素较多，奥氏体合金化不充分，有较多过剩碳化物、残余网状碳化物和“α”铁素体相。

当未溶碳化物呈链状不均匀分布时，破坏基体连续性，淬火后出现双相组织，导致强度、韧性的抗蚀性急剧降低。

当淬火温度过高，大于1000℃时，出现粗晶粒，残余奥氏体增多，增大变形，导致硬度、强度、塑性和韧性均降低。

当淬火温度大于1200℃时发生“δ”铁素体共析转变，淬火后出现马氏体加δ相双相组织。

总之，淬火温度愈高，奥氏体中溶解碳和合金元素愈多，奥氏体合金化程度增大，晶粒愈粗，淬火后得到过饱和的粗马氏体，经中、高温回火析出碳化物就愈多且强烈，加上高温淬火产生过多残余奥氏体和出现“δ”铁元素，淬火组织为双相或多相组织，易形成正负微电池作用，导致腐蚀。

真空淬火变形一、概述真空淬火是一种高效的金属材料热处理方法，可以提高材料的硬度、强度和耐磨性，同时减少变形和裂纹的产生。

然而，在真空淬火过程中，仍然存在一定的变形现象，特别是对于一些大尺寸或复杂形状的工件来说，变形问题更加突出。

因此，如何控制真空淬火过程中的变形成为了一个重要的研究方向。

二、真空淬火过程中的变形机理1. 内应力引起的变形在金属材料经过加热和保温后，内部会产生一定程度的应力。

当工件被快速冷却时，这些内部应力会导致工件发生不同程度的塑性变形和残余应力。

2. 温度梯度引起的变形在真空淬火过程中，由于工件表面和内部温度分布不均匀，在快速冷却时会产生不同程度的温度梯度。

这些温度梯度会导致工件发生不同方向上的收缩或伸长等变形。

3. 相转变引起的变形在金属材料的固态转变过程中，由于晶格结构和原子排列方式的改变，会导致材料发生一定的体积变化和形状变化，从而引起工件的形变。

三、控制真空淬火过程中的变形1. 优化工艺参数通过合理调整真空淬火过程中的加热、保温、冷却速度等工艺参数，可以有效地控制工件的变形。

例如，在加热和保温阶段可以采用缓慢升温和均匀加热的方法，以减少内部应力；在冷却阶段可以采用多段冷却或缓慢冷却等方式，以减少温度梯度。

2. 优化工件设计通过合理设计工件结构和减小工件尺寸等方式，可以减少工件在真空淬火过程中的应力集中和形变量。

例如，在设计大尺寸工件时可以采用分段淬火或分批处理等方式，以减少应力集中；在设计复杂形状工件时可以采用合理布局和辅助支撑等方式，以减少形变量。

3. 选择适当的材料不同材料在真空淬火过程中具有不同的变形特性。

因此，在选择材料时应根据工件的具体要求和实际情况，选择具有较好抗变形性能的材料。

例如，对于需要高硬度和高强度的工件来说，可以选择具有较高晶格稳定性和抗塑性变形能力的材料。

四、结论真空淬火是一种重要的金属材料热处理方法，在实际生产中广泛应用。

然而，在真空淬火过程中仍然存在一定程度的变形问题，需要通过优化工艺参数、优化工件设计和选择适当的材料等方式进行控制。

热处理变形校正方法在金属加工行业中，热处理是一个至关重要的环节，它能够改善材料的性能，为产品提供必要的强度和硬度。

然而，热处理过程中往往伴随着变形的问题，这给产品质量带来了挑战。

本文将详细介绍热处理变形校正的方法，帮助读者更好地理解和应对这一工艺难题。

一、热处理变形的原因热处理变形主要是由于材料在加热和冷却过程中，内部应力重新分布所导致的。

当材料暴露在高温环境下，其晶体结构会发生改变，冷却后，这些改变会导致尺寸变化和形状变形。

二、热处理变形校正方法1.预防措施：- 选择合适的材料：不同材料的热处理变形程度不同，选择变形较小的材料是预防变形的有效手段。

- 优化热处理工艺：通过调整加热速度、保温时间、冷却速度等参数，降低热处理变形的风险。

2.变形校正方法：- 机械校正：通过机械力对变形部位进行校正，如锤击、拉伸等，但这种方法仅适用于轻微变形。

- 热校正：利用材料在高温下的塑性变形，对变形部位进行加热至适当温度后进行校正。

这种方法对操作技术要求较高，需防止过度加热导致新的变形。

- 液体校正：将变形部位浸入高温液体中，利用液体的压力和温度对变形进行校正。

此方法适用于复杂形状的零件。

3.数控加工校正：- 采用数控加工技术，根据变形量对零件进行精确加工，以消除变形影响。

这种方法适用于高精度要求的零件。

4.表面处理：- 对变形部位进行表面处理，如喷漆、氧化等，以掩盖或补偿变形。

三、总结热处理变形是金属加工中不可避免的问题，但通过合理的预防措施和校正方法，可以最大限度地降低变形对产品质量的影响。

在实际操作中，应根据具体情况选择合适的校正方法，确保产品达到预期的性能和质量要求。

淬火常见问题与解决方法与技巧Ms点随C%的增加而降低淬火时，过冷沃斯田体开始变态為麻田散体的温度称之為Ms 点，变态完成之温度称之為Mf点。

%C含量愈高，Ms点温度愈降低。

0.4%C碳钢的Ms温度约為350℃左右，而0.8%C碳钢就降低至约200℃左右。

淬火液可添加适当的添加剂（1）水中加入食盐可使冷却速率加倍：盐水淬火之冷却速率快，且不会有淬裂及淬火不均匀之现象，可称是最理想之淬硬用冷却剂。

食盐的添加比例以重量百分比10%為宜。

（2）水中有杂质比纯水更适合当淬火液：水中加入固体微粒，有助於工件表面之洗净作用，破坏蒸气膜作用，使得冷却速度增加，可防止淬火斑点的发生。

因此淬火处理，不用纯水而用混合水之淬火技术是很重要的观念。

（3）聚合物可与水调配成水溶性淬火液：聚合物淬火液可依加水程度调配出由水到油之冷却速率之淬火液，甚為方便，且又无火灾、污染及其他公害之虞，颇具前瞻性。

（4）乾冰加乙醇可用於深冷处理容液：将乾冰加入乙醇中可產生-76℃之均匀温度，是很实用的低温冷却液。

硬度与淬火速度之关联性只要改变钢材淬火冷却速率，就会获得不同的硬度值，主要原因是钢材内部生成的组织不同。

当冷却速度较慢时而经过钢材的Ps曲线，此时沃斯田体变态温度较高，沃斯田体会生成波来体，变态开始点為Ps点，变态终结点為Pf点，波来体的硬度较小。

若冷却速度加快，冷却曲线不会切过Ps曲线时，则沃斯田体会变态成硬度较高的麻田散体。

麻田散体的硬度与固溶的碳含量有关，因此麻田散体的硬度会随著%C含量之增加而变大，但超过0.77%C后，麻田散体内的碳固溶量已无明显增加，其硬度变化亦趋於缓和。

淬火与回火冷却方法之区别淬火常见的冷却方式有三种，分别是：（1）连续冷却；（2）恆温冷却及（3）阶段冷却。

為求淬火过程降低淬裂的发生，临界区域温度以上，可使用高於临界冷却速率的急速冷却為宜；进入危险区域时，使用缓慢冷却是极為重要的关键技术。

因此，此类冷却方式施行时，使用阶段冷却或恆温冷却（麻回火）是最适宜的。

淬火后内孔尺寸缩小解决方法摘要：1.淬火后内孔尺寸缩小的原因2.解决方案及其原理3.具体实施步骤4.预防措施5.总结正文：淬火是一种常见的金属热处理工艺，通过对金属零件进行加热、保温、冷却等过程，使其获得所需的性能。

然而，在淬火过程中，内孔尺寸缩小的问题一直困扰着工程师。

本文将从淬火后内孔尺寸缩小的原因、解决方案及其原理、具体实施步骤、预防措施等方面进行详细阐述。

一、淬火后内孔尺寸缩小的原因1.热应力：在淬火过程中，金属零件内外部温度差异产生的热应力导致内孔尺寸发生变化。

2.组织转变：淬火过程中，金属组织发生由奥氏体向马氏体的转变，体积收缩，导致内孔尺寸减小。

3.冷却速度：冷却速度的不同会导致内孔尺寸的差异，一般来说，冷却速度越快，内孔尺寸缩小越明显。

二、解决方案及其原理1.选择合适的材料：选用线性膨胀系数较低、热稳定性好的材料，可以减小淬火过程中内孔尺寸的变化。

2.调整淬火工艺：通过调整淬火加热温度、保温时间、冷却介质等参数，降低内孔尺寸缩小的程度。

3.预热和回火处理：预热可以降低零件内外温差，减小热应力；回火处理可以使马氏体转变为稳定的组织，减轻内孔尺寸的变化。

三、具体实施步骤1.预热处理：在淬火前对零件进行预热，使其温度均匀，减小热应力。

2.调整淬火工艺参数：根据材料和零件特性，合理设置淬火加热温度、保温时间、冷却介质等参数。

3.控制冷却速度：采用适当的冷却方式，如水冷、油冷等，控制冷却速度，降低内孔尺寸缩小。

4.回火处理：淬火后进行回火处理，使马氏体转变为稳定的组织，减轻内孔尺寸变化。

四、预防措施1.设计时考虑材料的热稳定性，选用线性膨胀系数较低的材料。

2.加工过程中注意零件的散热，避免温度梯度过大。

3.控制淬火加热和冷却速度，减小热应力和组织转变对内孔尺寸的影响。

五、总结通过分析淬火后内孔尺寸缩小的原因，本文提出了相应的解决方案和预防措施。

热处理减少产生锥度变形的方法：
由于锥度变形是在淬火冷却过程中套圈两端的冷却速度相差太大所致,因此只有使套圈两端冷却速度接近,才有可能减小锥度变形。

1 在连续淬火装置的油槽中加上翻转机构
当轴承套圈在加热炉内到达奥氏体化后,落入淬火油槽中,置于翻转180°的传送带上以“平放”状态进行移动。

此后,在经过导板送到下一个出料传送带的过程中,轴承套圈准确地翻转180°,以另一种“平放”状态冷却,这样使套圈两端的冷却速度相同或者同时达到Ms点,可以大大地减少锥度变形。

2 轴承套圈在淬火油中作上下震荡冷却
引进的辊底炉热处理生产线,是将加热至淬火温度的轴承套圈放在一个速度、行程和时间均可调整的台架上,于热油中作上下震荡,以改善套圈两端冷却的均匀性,最大限度地减少工件变形。

3 改变淬火油循环搅拌方式
网带式托辊炉热处理生产线的淬火油槽,一般都安装有2台离心泵。

1台用于水平循环喷流,防止淬火炉落料口的淬火油局部过热而大量蒸发,另1台则用于油循环冷却。

实际上由2台离心泵引起的油搅拌效果只集中在一定厚度的油表层内,轴承套圈淬火冷却所在的油槽底层的油实际上是静止不动的。

低变形淬火油槽,是由1台上喷泵(主泵)与2台循环泵(辅助泵)组成,上喷泵的作用是使轴承套圈淬火冷却所在的油槽底层的油均匀地向上流动,从而改善套圈两端的冷却速度均匀性,达到减少变形的目的。

45钢淬火开裂解决方案
45 钢是一种常用的碳钢，常用于制造各种机械零件和工业部件。

然而，45 钢在淬火时容易开裂，这给用户带来了很大的困扰。

以下是一些 45 钢淬火开裂的解决方案:
1. 改进淬火工艺：改进 45 钢淬火工艺，包括调整淬火温度、保温时间、冷却介质等因素，以减少开裂的可能性。

2. 改进热处理设备：使用先进的热处理设备，如高频热处理炉、真空热处理炉等，可以更好地控制热处理过程，减少开裂的可能性。

3. 加强淬火后的冷却：在 45 钢淬火后，加强冷却，可以使工件更快地冷却到室温，减少开裂的可能性。

4. 使用抗裂添加剂：使用抗裂添加剂，可以在 45 钢淬火时减少开裂的可能性。

5. 改变材料化学成分：通过调整 45 钢的化学成分，可以降低其淬火敏感性，减少开裂的可能性。

总之，45 钢淬火开裂的解决方案需要结合具体情况进行综合考虑，根据不同的情况采取不同的措施。

大型铸件的淬火工艺是一个复杂的过程，涉及到材料科学、热处理技术等多个领域。

下面将详细介绍大型铸件的淬火工艺过程、注意事项以及常见问题及其解决方法。

一、工艺过程1. 预热：大型铸件在淬火前需要进行预热，以提高其温度，减少淬火时的变形和开裂风险。

预热温度通常在800-950℃之间，具体温度根据铸件材料和结构而定。

2. 加热：使用电炉、燃气炉或盐浴炉等加热设备对大型铸件进行加热。

加热过程中，需要控制加热速度和温度均匀性，以确保铸件内部温度均匀。

3. 淬火：当铸件加热到预定温度后，迅速将其投入冷却介质（如盐水、油等）中，进行快速冷却，以达到硬化效果。

在淬火过程中，需要控制冷却速度和时间，以确保铸件达到所需的硬度。

4. 回火：淬火后，铸件需要进行回火处理，以消除内应力、稳定组织和提高机械性能。

回火温度通常在200-500℃之间，具体温度根据铸件材料和要求而定。

二、注意事项1. 大型铸件在淬火前应进行精确的尺寸测量和定位，以确保其在淬火过程中不会变形或移位。

2. 加热过程中，应控制加热速度和温度均匀性，避免铸件产生过热或局部过热现象。

3. 在淬火过程中，应控制冷却速度和时间，确保铸件达到所需的硬度，同时避免产生裂纹等缺陷。

4. 回火温度和时间应符合要求，以确保铸件机械性能的稳定。

5. 在操作过程中，应注意安全，遵守相关安全规程，避免烫伤、烧伤等事故发生。

三、常见问题及解决方法1. 裂纹：裂纹是大型铸件淬火过程中常见的问题之一。

为了避免裂纹的产生，应控制加热速度和温度均匀性，并在淬火过程中控制冷却速度和时间。

对于已经产生的裂纹，可以采用焊补、表面喷涂等方式进行修复。

2. 变形：变形也是大型铸件淬火过程中常见的问题之一。

为了避免变形，应精确测量和定位铸件，并在淬火前对铸件进行预热和矫形处理。

对于已经产生的变形，可以采用机械加工、火焰切割等方式进行修复。

3. 硬度不均：硬度不均是大型铸件淬火过程中的另一个常见问题。