淬火的案例
熱加工：淬火變形和淬火裂紋
淬火的定義與目的
將鋼加熱到臨界點Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上某一溫度，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界淬火速度的速度冷卻，使過冷奧氏體轉變?yōu)轳R氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。
淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉變，得到馬氏體或下貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等，從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。
鋼件在有物態(tài)變化的淬火介質中冷卻時，其冷卻過出一般分為以下三個階段：?蒸汽膜階段、沸騰階段、對流階段。
鋼的淬透性
淬硬性和淬透性是表征鋼材接受淬火能力大小的兩項性能指標，它們也是選材、用材的重要依據(jù)。
1.淬硬性與淬透性的概念
淬硬性是鋼在理想條件下進行淬火硬化所能達到的最高硬度的能力。決定鋼淬硬性高低的主要因索是鋼的含碳量，更確切地說是淬火加熱時固溶在奧氏體中的含碳量，含碳量越離，鋼的淬硬性也就越高。而鋼中合金元素對淬硬性的影響不大，但對鋼的淬透性卻有重大影響。
淬透性是指在規(guī)定條件下，決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性。即鋼淬火時得到淬硬層深度大小的能力，它是鋼材固有的一種屬性。淬透性實際上反映了鋼在淬火時，奧氏體轉變?yōu)轳R氏體的容易程度。它主要和鋼的過冷奧氏體的穩(wěn)定性有關，或者說與鋼的臨界淬火冷卻速度有關。
還應指出：必須把鋼的淬透性和鋼件在具體淬火條件下的有效淬硬深度區(qū)分開來。
展開 干了這么久“淬火”你真的了解嗎？
折疊局部淬火
僅對工件需要硬化的局部進行的淬火。
折疊氣冷淬火
專指在真空中加熱和在高速循環(huán)的負壓、常壓或高壓的中性和惰性氣體中進行的淬火冷卻。
表面淬火 僅對工件表層進行的淬火，其中包括感應淬火、接觸電阻加熱淬火、火焰淬火、激光淬火、電子束淬火等。
折疊風冷淬火
以強迫流動的空氣或壓縮空氣作為冷卻介質的淬火冷卻。
折疊鹽水淬火
以鹽類的水溶液作為冷卻介質的淬火冷卻。
折疊有機溶液淬火
以有機高分子聚合物的水溶液作為冷卻介質的淬火冷卻。
折疊噴液淬火
用噴射液流作為冷卻介質的淬火冷卻。
折疊噴霧冷卻
工件在水和空氣混合噴射的霧中進行的淬火冷卻。
折疊熱浴冷卻
工件在熔鹽、熔堿、熔融金屬或高溫油等熱浴中進行的淬火冷卻，如鹽浴淬火、鉛浴淬火、堿浴淬火等。
折疊雙液淬火
工件加熱奧氏體化后先浸入冷卻能力強的介質，在組織即將發(fā)生馬氏體轉變時立即轉入冷卻能力弱的介質中冷卻。
折疊加壓淬火
工件加熱奧氏體化后再特定夾具夾持下進行的淬火冷卻，其目的在于減少淬火冷卻畸變。
折疊透淬
工件從表面至心部全部硬化的淬火。
折疊等溫淬火
工件加熱奧氏體化后快冷卻到貝氏體轉變溫度區(qū)間等溫保持，使奧氏體變成貝氏體的淬火。
折疊分級淬火
工件加熱奧氏體化后浸入溫度稍高或稍低于M1點的堿浴或鹽浴中保持適當時間、在工件整體達到介質溫度后取出空冷以獲得馬氏體的淬火。
折疊亞溫淬火
亞共析鋼制工件在Ac1-Ac3溫度區(qū)間奧氏體化后淬火冷卻，獲得馬氏體及鐵素體組織的淬火。
折疊直接淬火
工件滲入碳后直接淬火冷卻的工藝。
展開 淬火方法大全，用過3個就是大師！
十種常用淬火方法匯總
熱處理工藝中淬火的常用方法有十種，分別是單介質（水、油、空氣）淬火；雙介質淬火；馬氏體分級淬火；低于Ms點的馬氏體分級淬火法；貝氏體等溫淬火法；復合淬火法；預冷等溫淬火法；延遲冷卻淬火法；淬火自回火法；噴射淬火法等。
一、單介質（水、油、空氣）淬火
單介質（水、油、空氣）淬火：把已加熱到淬火溫度的工件淬人一種淬火介質，使其完全冷卻。這種是最簡單的淬火方法，常用于形狀簡單的碳鋼和合金鋼工件。淬火介質根據(jù)零件傳熱系數(shù)大小、淬透性、尺寸、形狀等進行選擇。
二、雙介質淬火
雙介質淬火：把加熱到淬火溫度的工件，先在冷卻能力強的淬火介質中冷卻至接近Ms點，然后轉入慢冷的淬火介質中冷卻至室溫，以達到不同淬火冷卻溫度區(qū)間，并有比較理想的淬火冷卻速度。用于形狀復雜件或高碳鋼、合金鋼制作的大型工件，碳素工具鋼也多采用此法。常用冷卻介質有水-油、水-硝鹽、水-空氣、油-空氣，一般用水作快冷淬火介質，用油或空氣作慢冷淬火介質，較少采用空氣。
三、馬氏體分級淬火
馬氏體分級淬火：鋼材奧氏體化，隨之浸入溫度稍高或稍低于鋼的上馬氏點的液態(tài)介質(鹽浴或堿浴)中，保持適當時間，待鋼件的內、外層都達到介質溫度后取出空冷，過冷奧氏體緩慢轉變成馬氏體的淬火工藝。一般用于形狀復雜和變形要求嚴的小型工件，高速鋼和高合金鋼工模具也常用此法淬火。
四、低于Ms點的馬氏體分級淬火法
低于Ms點的馬氏體分級淬火法：浴槽溫度低于工件用鋼的Ms而高于Mf時，工件在該浴槽中冷卻較快，尺寸較大時仍可獲得和分級淬火相同的結果。常用于尺寸較大的低淬透性鋼工件。
展開 為什么會有淬火裂紋？
圖11 冷卻速度與淬裂的關系
（1）預冷淬火：把工件自奧氏體化溫度取出，先行在空氣中預冷一段時間，使各部分溫差減小，或在技術條件允許的情況下，令其最薄的截面處或棱角處產(chǎn)生部分非馬氏體組織，然后再進行全部淬火。
（2）雙液淬火：雙液淬火從單純防止淬火裂紋的觀點出發(fā)，關鍵是第二級淬火介質的緩冷作用。先強冷后弱冷，如水-油、水-空、油-空氣等。
（3）分級淬火：分級淬火是將工件從淬火溫度直接快速冷卻到Ms點以上某一溫度，經(jīng)適當時間保溫后空冷。如截面大、易變形開裂的高碳鋼，應采用兩到三次的分級淬火。
（4）等溫淬火：將工件由淬火溫度以大于臨界淬火速度的冷速冷到Ms點稍上某一溫度，保溫較長時間，使過冷奧氏體發(fā)生貝氏體轉變。一般用油淬。
除此之外，還有薄殼淬火、間隙淬火、局部淬火、調節(jié)水溫等方法。
另外在淬火前各工序的合理性、加熱參數(shù)的確定、和回火等方面也具有一定效果的防止鋼件淬火開裂的方法。
4
小結
引起零件淬火開裂與畸變的原因很多，一旦產(chǎn)生上述缺陷，應當從以下幾個方面進行分析。
（1）零件的選材及結構設計是否合理。
（2）有無原材料或毛坯缺陷。
展開 
十種淬火方法，用過三種以上的都是大拿！
十種常用淬火方法匯總
熱處理工藝中淬火的常用方法有十種，分別是單介質（水、油、空氣）淬火；雙介質淬火；馬氏體分級淬火；低于Ms點的馬氏體分級淬火法；貝氏體等溫淬火法；復合淬火法；預冷等溫淬火法；延遲冷卻淬火法；淬火自回火法；噴射淬火法等。
一、單介質（水、油、空氣）淬火
單介質（水、油、空氣）淬火：把已加熱到淬火溫度的工件淬人一種淬火介質，使其完全冷卻。這種是最簡單的淬火方法，常用于形狀簡單的碳鋼和合金鋼工件。淬火介質根據(jù)零件傳熱系數(shù)大小、淬透性、尺寸、形狀等進行選擇。
二、雙介質淬火
雙介質淬火：把加熱到淬火溫度的工件，先在冷卻能力強的淬火介質中冷卻至接近Ms點，然后轉入慢冷的淬火介質中冷卻至室溫，以達到不同淬火冷卻溫度區(qū)間，并有比較理想的淬火冷卻速度。用于形狀復雜件或高碳鋼、合金鋼制作的大型工件，碳素工具鋼也多采用此法。常用冷卻介質有水-油、水-硝鹽、水-空氣、油-空氣，一般用水作快冷淬火介質，用油或空氣作慢冷淬火介質，較少采用空氣。
三、馬氏體分級淬火
馬氏體分級淬火：鋼材奧氏體化，隨之浸入溫度稍高或稍低于鋼的上馬氏點的液態(tài)介質(鹽浴或堿浴)中，保持適當時間，待鋼件的內、外層都達到介質溫度后取出空冷，過冷奧氏體緩慢轉變成馬氏體的淬火工藝。一般用于形狀復雜和變形要求嚴的小型工件，高速鋼和高合金鋼工模具也常用此法淬火。
四、低于Ms點的馬氏體分級淬火法
低于Ms點的馬氏體分級淬火法：浴槽溫度低于工件用鋼的Ms而高于Mf時，工件在該浴槽中冷卻較快，尺寸較大時仍可獲得和分級淬火相同的結果。常用于尺寸較大的低淬透性鋼工件。
展開 影響制件淬火變形的主要因素
可采用下限淬火溫度，緩慢的升溫速度和適當?shù)念A熱措施減小變形。
②淬火介質及冷卻方式：淬火介質的冷卻效果越好（導熱性能越好），制件淬入后變形更大。在能獲得相同組織和性能的條件下，盡量選擇緩和的冷卻介質。冷卻方式對淬火變形也有很大影響。合理的冷卻方式可以減小制件變形，降低馬氏體點以上的冷卻速度，可減小因熱應力引起的變形；降低馬氏體點以上的冷卻速度，可減小因組織應力引起的變形。因此，可由單一的水冷、油冷改為分級淬火、等溫淬火。
③回火的影響：回火時發(fā)生組織轉變以及重新加熱時鋼的塑性增加，可以降低殘余應力，可能減小淬火變形，但也有可能加劇制件的變形。可以根據(jù)實際情況，采用加壓回火的方式減小零件變形。
4、殘余應力：
熱處理淬火前的機加、鍛造、焊接、校直等對制件造成的殘余應力，在淬火加熱過程中，應力得到釋放，也會引起制件的變形，可在淬火前進行消除應力回火處理，釋放殘余應力。
5、制件自身重量和裝夾方式：
在零件奧氏體化保溫過程中，制件因為自身重力作用和不合理的裝夾方式導致變形，例如：長制件水平加熱淬火，制件受重力作用更為明顯。采取合理的裝夾支撐方式，盡量豎直放置，減小重力作用。若必須橫放時，則應在易引起制件變形的重心位置增加支撐，保障制件中心線處于水平位置。
展開 模具鋼淬火十種裂紋分析與措施
模具鋼淬火十種裂紋分析與措施1
模具鋼淬火十種裂紋分析與措施模具鋼熱處理中，淬火是常見工序。然而，因種種原因，有時難免會產(chǎn)生淬火裂紋，致使前功盡棄。分析裂紋產(chǎn)生原因，進而采取相應預防措施，具有顯著的技術經(jīng)濟效益。常見淬火裂紋有以下10類型。
1、縱向裂紋
裂紋呈軸向，形狀細而長。當模具完全淬透即無心淬火時，心部轉變?yōu)楸热葑畲蟮?em>淬火馬氏體,產(chǎn)生切向拉應力，模具鋼的含碳量愈高，產(chǎn)生的切向拉應力愈大，當拉應力大于該鋼強度極限時導致縱向裂紋形成。以下因素又加劇了縱向裂紋的產(chǎn)生： (1)鋼中含有較多S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔點有害雜質，鋼錠軋制時沿軋制方向呈縱向嚴重偏析分布，易產(chǎn)生應力集中形成縱向淬火裂紋，或原材料軋制后快冷形成的縱向裂紋未加工掉保留在產(chǎn)品中導致最終淬火裂紋擴大形成縱向裂紋； (2)模具尺寸在鋼的淬裂敏感尺寸范圍內(碳工具鋼淬裂危險尺寸為8-15mm，中低合金鋼危險尺寸為25-40mm)或選擇的淬火冷卻介質大大超過該鋼的臨界淬火冷卻速度時均易形成縱向裂紋。
預防措施： (1)嚴格原材料入庫檢查，對有害雜質含量超標鋼材不投產(chǎn)； (2)盡量選用真空冶煉，爐外精煉或電渣重熔模具鋼材； (3)改進熱處理工藝，采用真空加熱、保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級淬火、等溫淬火； (4)變無心淬火為有心淬火即不完全淬透，獲得強韌性高的下貝氏體組織等措施，大幅度降低拉應力，能有效避免模具縱向開裂和淬火畸變。
2橫向裂紋
裂紋特征是垂直于軸向。未淬透模具，在淬硬區(qū)與未淬硬區(qū)過渡部分存在大的拉應力峰值，大型模具快速冷卻時易形成大的拉應力峰值，因形成的軸向應力大于切向應力，導致產(chǎn)生橫向裂紋。鍛造模塊中S、P．Sb，Bi，Pb，Sn，As等低熔點有害雜質的橫向偏析或模塊存在橫向顯微裂紋，淬火后經(jīng)擴展形成橫向裂紋。
展開 影響制件淬火變形的主要因素
防范措施：①在設計制件加工流程時，制件在熱處理工序盡量避免復雜、尺寸大、截面變化大和形狀不對稱；②在冷卻曲線不觸碰到C曲線“鼻子”區(qū)域的情況下，盡量減緩冷卻速度，也可在不影響制件性能的條件下亞溫淬火，還可以采用分分級淬火或等溫淬火。對于制件冷卻不均的問題，可以采取“熱補償”、“局部熱平衡”、“靜油淬火”等方式。
3、熱處理工藝：
①加熱溫度及加熱速度：提高淬火溫度一般會使制件變形增大，加熱速度過快，直接導致形成熱應力，引起制件變形。可采用下限淬火溫度，緩慢的升溫速度和適當?shù)念A熱措施減小變形。
②淬火介質及冷卻方式：淬火介質的冷卻效果越好（導熱性能越好），制件淬入后變形更大。在能獲得相同組織和性能的條件下，盡量選擇緩和的冷卻介質。冷卻方式對淬火變形也有很大影響。合理的冷卻方式可以減小制件變形，降低馬氏體點以上的冷卻速度，可減小因熱應力引起的變形；降低馬氏體點以上的冷卻速度，可減小因組織應力引起的變形。因此，可由單一的水冷、油冷改為分級淬火、等溫淬火。
③回火的影響：回火時發(fā)生組織轉變以及重新加熱時鋼的塑性增加，可以降低殘余應力，可能減小淬火變形，但也有可能加劇制件的變形。可以根據(jù)實際情況，采用加壓回火的方式減小零件變形。
4、殘余應力：
熱處理淬火前的機加、鍛造、焊接、校直等對制件造成的殘余應力，在淬火加熱過程中，應力得到釋放，也會引起制件的變形，可在淬火前進行消除應力回火處理，釋放殘余應力。
5、制件自身重量和裝夾方式：
在零件奧氏體化保溫過程中，制件因為自身重力作用和不合理的裝夾方式導致變形，例如：長制件水平加熱淬火，制件受重力作用更為明顯。采取合理的裝夾支撐方式，盡量豎直放置，減小重力作用。
展開 【材料課堂】滲碳淬火常見缺陷與對策
滲碳件常見缺陷與對策
滲碳層出現(xiàn)大塊狀或網(wǎng)狀碳化物
缺陷產(chǎn)生原因：表面碳濃度過高
1．滴注式滲碳，滴量過大
2．控制氣氛滲碳，富化氣太多
3．液體滲碳，鹽浴氰根含量過高
4．滲碳層出爐空冷，冷速太慢
對策：
1．降低表面碳濃度，擴散期內減少滴量和適當提高擴散期濕度，也可適當減少滲碳期滴量
2．減少固體滲碳的催碳劑
3．減少液體滲碳的氰根含量
4．夏天室溫太高，滲后空冷件可吹風助冷
5．提高淬火加熱溫度50~80oC并適當延長保溫時間
6．兩次淬火或正火+淬火，也可正火+高溫回火，然后淬火回火
滲層出現(xiàn)大量殘余奧氏體
缺陷產(chǎn)生原因：
1．奧氏體較穩(wěn)定，奧氏體中碳及合金元素的含量較高
2．回火不及時，奧氏體熱穩(wěn)定化
3．回火后冷卻太慢
對策：
1．表面碳濃度不宜太高
2．降低直接淬火或重新加熱淬火溫度，控制心部鐵素體的級別≤3級
3．低溫回火后快冷
4．可以重新加熱淬火，冷處理，也可高溫回火后重新淬火
表面脫碳
缺陷產(chǎn)生原因：
1．氣體滲碳后期，爐氣碳勢低
2．固體滲碳后，冷卻速度過慢
3．滲碳后空冷時間過長
4．在冷卻井中無保護冷卻
5．空氣爐加熱淬火無保護氣體
6．鹽浴爐加熱淬火，鹽浴脫氧不徹底
對策：
1．在碳勢適宜的介質中補滲
2．淬火后作噴丸處理
3．磨削余量，較大件允許有一定脫碳層（≤0.02mm）
滲碳層淬火后出現(xiàn)屈氏體組織（黑色組織）
缺陷產(chǎn)生原因：滲碳介質中含氧量較高：氧擴散到晶界形成Cr、Mn、Si的氧化物，使合金元素貧化，使淬透性降低
對策：
1．控制爐氣介質成分，降低含氧量
2．用噴丸可以進行補救
3．提高淬火介質冷卻能力
展開 滲碳淬火常見缺陷及對策
滲碳件常見缺陷與對策
滲碳層出現(xiàn)大塊狀或網(wǎng)狀碳化物
缺陷產(chǎn)生原因：表面碳濃度過高
1．滴注式滲碳，滴量過大
2．控制氣氛滲碳，富化氣太多
3．液體滲碳，鹽浴氰根含量過高
4．滲碳層出爐空冷，冷速太慢
對策：
1．降低表面碳濃度，擴散期內減少滴量和適當提高擴散期濕度，也可適當減少滲碳期滴量
2．減少固體滲碳的催碳劑
3．減少液體滲碳的氰根含量
4．夏天室溫太高，滲后空冷件可吹風助冷
5．提高淬火加熱溫度50~80oC并適當延長保溫時間
6．兩次淬火或正火+淬火，也可正火+高溫回火，然后淬火回火
滲層出現(xiàn)大量殘余奧氏體
缺陷產(chǎn)生原因：
1．奧氏體較穩(wěn)定，奧氏體中碳及合金元素的含量較高
2．回火不及時，奧氏體熱穩(wěn)定化
3．回火后冷卻太慢
對策：
1．表面碳濃度不宜太高
2．降低直接淬火或重新加熱淬火溫度，控制心部鐵素體的級別≤3級
3．低溫回火后快冷
4．可以重新加熱淬火，冷處理，也可高溫回火后重新淬火
表面脫碳
缺陷產(chǎn)生原因：
1．氣體滲碳后期，爐氣碳勢低
2．固體滲碳后，冷卻速度過慢
3．滲碳后空冷時間過長
4．在冷卻井中無保護冷卻
5．空氣爐加熱淬火無保護氣體
6．鹽浴爐加熱淬火，鹽浴脫氧不徹底
對策：
1．在碳勢適宜的介質中補滲
2．淬火后作噴丸處理
3．磨削余量，較大件允許有一定脫碳層（≤0.02mm）
滲碳層淬火后出現(xiàn)屈氏體組織（黑色組織）
缺陷產(chǎn)生原因：滲碳介質中含氧量較高：氧擴散到晶界形成Cr、Mn、Si的氧化物，使合金元素貧化，使淬透性降低
對策：
1．控制爐氣介質成分，
展開 熱處理4把火：淬火、回火、正火、退火
一、淬火
1. 什么叫淬火？
鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上溫度，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫）進行馬氏體（或貝氏體）轉變的熱處理工藝。通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱為淬火。
2. 淬火的目的：
1）提高金屬成材或零件的機械性能。例如：提高工具、軸承等的硬度和耐磨性，提高彈簧的彈性極限，提高軸類零件的綜合機械性能等。
2）改善某些特殊鋼的材料性能或化學性能。如提高不銹鋼的耐蝕性，增加磁鋼的永磁性等。
淬火冷卻時，除需合理選用淬火介質外，還要有正確的淬火方法，常用的淬火方法，主要有單液淬火、雙液淬火、分級淬火、等溫淬火、局部淬火等。
3. 鋼鐵工件在淬火后具有以下特點：
① 得到了馬氏體、貝氏體、殘余奧氏體等不平衡（即不穩(wěn)定）組織。
② 存在較大內應力。
③ 力學性能不能滿足要求。因此，鋼鐵工件淬火后一般都要經(jīng)過回火
二、回火
1. 什么叫回火？
回火是將淬火后的金屬成材或零件加熱到某一溫度，保溫一定時間后，以一定方式冷卻的熱處理工藝，回火是淬火后緊接著進行的一種操作，通常也是工件進行熱處理的最后一道工序，因而把淬火和回火的聯(lián)合工藝稱為最終處理。
2. 淬火與回火的主要目的是：
1）減少內應力和降低脆性，淬火件存在著很大的應力和脆性，如沒有及時回火往往會產(chǎn)生變形甚至開裂。
展開 
十種模具鋼淬火裂紋的分析和應對措施
當模具完全淬透即無心淬火時，心部轉變?yōu)楸热葑畲蟮?em>淬火馬氏體,產(chǎn)生切向拉應力，模具鋼的含碳量愈高，產(chǎn)生的切向拉應力愈大，當拉應力大于該鋼強度極限時導致縱向裂紋形成。以下因素又加劇了縱向裂紋的產(chǎn)生：
(1)鋼中含有較多S、P、***、Bi、Pb、Sn、As等低熔點有害雜質，鋼錠軋制時沿軋制方向呈縱向嚴重偏析分布，易產(chǎn)生應力集中形成縱向淬火裂紋，或原材料軋制后快冷形成的縱向裂紋未加工掉保留在產(chǎn)品中導致最終淬火裂紋擴大形成縱向裂紋；
(2)模具尺寸在鋼的淬裂敏感尺寸范圍內(碳工具鋼淬裂危險尺寸為8-15mm，中低合金鋼危險尺寸為25-40mm)或選擇的淬火冷卻介質大大超過該鋼的臨界淬火冷卻速度時均易形成縱向裂紋。
預防措施：
(1)嚴格原材料入庫檢查，對有害雜質含量超標鋼材不投產(chǎn);
(2)盡量選用真空冶煉，爐外精煉或電渣重熔模具鋼材；
(3)改進熱處理工藝，采用真空加熱、保護氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分級淬火、等溫淬火；
(4)變無心淬火為有心淬火即不完全淬透，獲得強韌性高的下貝氏體組織等措施，大幅度降低拉應力，能有效避免模具縱向開裂和淬火畸變。
2、橫向裂紋
裂紋特征是垂直于軸向。未淬透模具，在淬硬區(qū)與未淬硬區(qū)過渡部分存在大的拉應力峰值，大型模具快速冷卻時易形成大的拉應力峰值，因形成的軸向應力大于切向應力，導致產(chǎn)生橫向裂紋。鍛造模塊中S、P．***，Bi，Pb，Sn，As等低熔點有害雜質的橫向偏析或模塊存在橫向顯微裂紋，淬火后經(jīng)擴展形成橫向裂紋。
展開 淬火、回火、正火、退火！
鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上溫度，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫）進行馬氏體（或貝氏體）轉變的熱處理工藝。通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱為淬火。
淬火的目的：
1）提高金屬成材或零件的機械性能。例如：提高工具、軸承等的硬度和耐磨性，提高彈簧的彈性極限，提高軸類零件的綜合機械性能等。
2）改善某些特殊鋼的材料性能或化學性能。如提高不銹鋼的耐蝕性，增加磁鋼的永磁性等。
淬火冷卻時，除需合理選用淬火介質外，還要有正確的淬火方法，常用的淬火方法，主要有單液淬火，雙液淬火，分級淬火、等溫淬火，局部淬火等。
鋼鐵工件在淬火后具有以下特點：
① 得到了馬氏體、貝氏體、殘余奧氏體等不平衡（即不穩(wěn)定）組織。
② 存在較大內應力。
③ 力學性能不能滿足要求。因此，鋼鐵工件淬火后一般都要經(jīng)過回火
什么叫回火？
回火是將淬火后的金屬成材或零件加熱到某一溫度，保溫一定時間后，以一定方式冷卻的熱處理工藝，回火是淬火后緊接著進行的一種操作，通常也是工件進行熱處理的最后一道工序，因而把淬火和回火的聯(lián)合工藝稱為最終處理。淬火與回火的主要目的是：
1）減少內應力和降低脆性，淬火件存在著很大的應力和脆性，如沒有及時回火往往會產(chǎn)生變形甚至開裂。
2）調整工件的機械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，為了滿足各種工件不同的性能要求，可以通過回火來調整，硬度，強度，塑性和韌性。
3）穩(wěn)定工件尺寸。通過回火可使金相組織趨于穩(wěn)定，以保證在以后的使用過程中不再發(fā)生變形。
展開 用DEFORM模擬感應淬火工藝過程
用DEFORM模擬感應淬火工藝過程
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背景
電磁感應淬火是廣泛采用的表面強化技術之一。電磁感應淬火工藝過程涉及多種物理場的復雜耦合，包括電磁場、溫度場、組織場和應力應變場等。電磁感應淬火工藝方案設計需要綜合運用多學科理論與知識，難度非常大，而且對于新產(chǎn)品的感應淬火問題，往往需要進行反反復復的試驗，周期長、成本高，大大影響了電磁感應淬火工藝應用的綜合效果。
DEFORM是一款專業(yè)金屬成形及熱處理工藝仿真軟件，三十多年來的工業(yè)實踐證明了軟件的準確性和穩(wěn)定性。DEFORM軟件領先行業(yè)同類軟件，率先具備感應淬火和電阻加熱等高級分析功能，真正實現(xiàn)了同一平臺下多種物理場的耦合計算，幫助設計人員進一步認識和了解感應淬火工藝過程，優(yōu)化工藝方案。
DEFORM軟件可以采用有限元（FEM）和邊界元（BEM）等兩種方法模擬感應淬火工藝過程，如下圖所示：
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應用案例
案例一：曲軸坯料感應加熱
該案例為曲軸坯料的預熱過程模擬，借助DEFORM軟件邊界元法模擬整個感應加熱過程，準確獲得工件溫度場及相組織體積分數(shù)，為設計人員工藝優(yōu)化設計提供理論依據(jù)。坯料溫度場分布如下圖所示：
案例二：軸感應淬火
該案例模擬軸零件感應淬火工藝過程，軸首先奧氏體化，然后通過噴水冷卻方式實現(xiàn)表面硬化。軸感應淬火溫度場及馬氏體體積分數(shù)分布如下圖所示：
案例三：直齒圓柱齒輪感應淬火
該案例為直齒圓柱齒輪感應淬火仿真分析，感應線圈繞軸線旋轉，使輪齒均勻加熱。感應加熱過程中齒輪先奧氏體化，冷卻過程中轉變?yōu)轳R氏體。
展開 引起淬火裂紋的尺寸（危險截面尺寸）
⑴水-油雙液淬火：加熱完了，先淬入水中保持適當時間，然后迅速轉入油中冷卻到室溫，淬入水中的保持時間按 1 秒/2～3mm 條件厚度計算。
⑵低溫堿中分級淬火：加熱完了，迅速轉入 180℃堿液中保持 1～5 分鐘，一般為 2～3 分鐘，再轉入水或油中冷卻到室溫。
⑶亞溫兩相區(qū)淬火：把淬火溫度由常用的 840～850℃降低至 780～800℃，直接淬入水中，由于加熱轉變奧氏體時金相組織中保留有一定量的鐵素體，裂紋傾向性大大減少。
