碳素工具钢在热处理时应该要注意的哪里问题

碳素工具钢在淬火温度范围窄,容易过热,所以在淬火时畸变、开裂倾向性比较大,且容易产生软点,所以在热处理时要注意控制,下面是碳素工具钢热处理时常见的缺陷和预防的措施:
碳素工具钢在热处理时,常见的缺陷和预防的措施汇总

工序 名称 产生的原因 预防的措施 正确处理方法
退





1)退火温度高、保温时间长及冷却缓慢,钢中出现片状珠光体、网状碳化物并析出石墨。石墨周围会出现铁素体
⑵承受冷塑性变形量较大或已淬火成马氏体的钢,退火时容易产生
⑴正确制定退火工艺规范
⑵预先冷变形处理
⑶已淬过火的钢用较低的温度和较短的保温时间
进行扩散





⑴退火加热温度不够、保温时间不足,产生细片状珠光体或点状碳化物
⑵加热温度过高,加热时间过长,产生大颗粒碳化物及粗片状珠光体
⑴正确制定球化退火规范
⑵装炉要合理,加热温度要均匀
球化不良的工具可以返工,重新退火




⑴退火温度高
⑵冷却速度太慢,沿奥氏体晶界析出网状碳化物
⑶锻造始锻温度太高,锻后冷却太慢
⑴严控加热温度
⑵加大冷却速度
用高温正火,消除网状碳化物,再球化退火










⑴淬火温度低,加热时间短
⑵预热时间过短,预热温度太低
⑶装炉量多,零件排列过密,出现阴阳面
⑷原材料存在严重的石墨碳或粗颗粒状碳化物
⑸原材料脱碳或淬火加热脱碳
⑹淬火冷却慢、等温淬火的等温温度过高或时间过长
⑺回火温度高,空气炉回火不循环,回火不充分
⑻原材料脱碳层未切除
⑼炉温不均匀,仪表示值不准
⑽工件离盐浴面太浅或工件接触下面盐渣,使温度不均匀
⑴加强原材料检查,磨火花,看光谱或化验成分
⑵去掉原材料脱碳层。盐浴炉加热前要脱氧捞渣,空气炉加热零件要加保护(气体),最好用真空加热
⑶正确掌握淬火回火过程的温度、时间等参数
⑷选用合适的淬火介质
⑸水淬—油冷的水冷时间不能太短
⑹熟悉加热沪和仪表性能,掌握误差值
⑺检查淬火后的硬度值
⑴若残余奥氏体过多,可通过冷处理提高硬度值或重新回火提高硬度值
⑵重新加热淬火、回火
⑶磨削量未超过碳层的刀具按次品或废品处理



⑴盐浴中,水、氧以及不纯物质(如硫酸盐、碳酸盐)的含量过高
⑵氧化铁皮落入炉内
⑶硝盐带入炉内
⑷脱氧不良和捞渣不彻底
⑴氯化钡在使用前,需经300~500℃、2~4h烘干脱水
⑵淬火加热前,盐浴严格脱氧、捞渣
⑶经常清理电极氧化皮
⑷定期更换盐
⑴脱碳严重者报废
⑵脱碳深度小于留磨量,可以作为合格品使用
⑶脱碳深度大于留磨量,淬回火后表层硬度不低于HRC55~60,可用退火、渗碳办法补救




⑴淬火温度过高
⑵控温仪表失灵或示值不准
⑶零件距盐浴炉电极太近或靠近电阻丝
⑷炉底沉积物太多,而电极插入其中,使炉底温度过高,零件插入沉积物中过热、过烧
⑸零件在加热过程中脱碳或增碳
⑹零件在盐浴炉中加热时间过长
⑺盐浴炉电级分布不合理,炉温不均匀造成局部过热
⑴正确控制淬火加热温度和保温时间
⑵淬火夹具设计要合理
⑶经常校对控温仪表
⑷检查淬火后的金相组织
⑴过烧零件一般报废
⑵过热不严重者可重新退火和淬火、回火

⑴热处理前零件内部有残余应力
⑵淬火前局部脱碳
⑶加热温度高且不均匀
⑷加热和冷却速度过大
⑸淬火操作不当,摆动过大或互相碰撞
⑹杆状刀具在回火时摆放不当
⑺钢材化学成分不均匀,淬透性低,碳化物分布不均匀
⑴选用下限淬火温度,减少加热保温时间
⑵淬火前要预热
⑶选用合理的淬火介质和适当的淬火方法
⑷用双液淬火或分级等温淬火
⑸杆状刀具在淬火加热和冷却时要垂直放置,刀具之间不要碰撞
薄片状刀具在回火时可用夹具夹紧
⑴轻微畸变可以矫正
⑵杆状刀具弯曲超差时,可先进行退火,然后进行矫直,重新加热淬火

⑴淬火过热
⑵加热不均匀和加热速度过热
⑶淬火冷却过快,操作不当
⑷清洗过早
⑸回火不及时
⑹回火不足
⑺返修刀具未退火就直接淬火
⑻刀具脱碳
⑼刀具表面有刀迹,厚薄悬殊大,形状过于复杂
⑽钢材中夹杂物过多,带状组织严重,有网状碳化物或原来有微裂纹
⑾对焊刀具在焊缝处有气孔夹杂或脱焊
⑿矫直用力过大,酸洗时出现敲击裂纹
⑴严控原材料和毛坯加工质量
⑵选用较低的淬火温度
⑶用分级等温淬火
⑷易开裂的工具淬火后当温度降至60~70℃时入炉回火,不清洗
⑸复杂刀具多次预热和多次分级等温处理
⑹回火升温速度要慢,可用阶梯式分段加热
⑺矫直用力得当,一次压弯量不要太大
工具一旦出现裂纹,无法挽救只有报废

⑴盐浴中含有杂质太多如Na2SO4、HCl等
⑵盐浴中混入硝盐,分解出原子氧,与刀具作用产生麻点
⑶盐浴液面有腐蚀介质
⑷在空气中氧化
⑸淬火残盐未除尽或残盐潮解
⑹盐浴脱氧不彻底
⑺硝盐淬火清洗不干净
⑴严控淬火和回火加热用盐及酸洗溶液的纯度,防止杂质混入
⑵刀具清洗要干净,也可喷砂
⑶勤校正捞渣
⑷硝盐浴中可加入质量分数2%~4%的KOH
⑴腐蚀轻微刀具凹坑可磨去
⑵非工作部位腐蚀,可作为次品处理
⑶齿形刀具在齿部腐蚀,一般作废品处理


资料来源:上海荔锋模具钢材有限公司


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