预防DC53、VIKING等高合金钢淬火裂纹的方法-分级淬火

分级淬火是将钢件从淬火温度，直接快速冷却到Ms点以上某一温度，经适当时间保温，使钢件表面与心部的温度均匀后，再取出空冷，使钢件在缓慢冷速下进行马氏体转变的淬火方法。这一方法可以有效地防止淬火开裂。

分级淬火时，钢件由高温淬入Ms点以上10～20℃热浴中所产生的热应力，比双液淬火小，而且在恒温停留时可消除一部分热应力。在随后的空气冷却时，沿工件整个截面，几乎同时发生过冷奥氏体向马氏体的转变，因而也就减小了相变应力。综上所述，Ms点以上的分级淬火的主要优点是能够降低淬火零件的变形开裂倾向。其次，与普通淬火方法相比较，Ms点以上的分级淬火，能够保证工件强度、硬度相同的条件下，具有较高的韧度，特别是对低温回火的工件，冲击韧度的提高尤其显著。这间接的表明钢的断裂强度有较大的提高，从而也降低淬火开裂的倾向。

DC53、VIKING等高碳高合金钢，一般淬火加热加热温度较高，而Ms点又较低，用普通淬火方法可能产生较严重的变形和开裂。如只用一次分级淬火难避免较大的相变应力及热应力。因此，对于截面尺寸较大，形状复杂，易于变形和开裂的高速钢刀具可采用逐次降温的两次或三次分级的淬火方法。多次分级淬火的分级温度一般为600～650℃，450～550℃和300～350℃等。多次分级淬火时，在各个温度区的停留时间，应以能保证在该温度下工件沿截面的温度均匀，而又不产生非马氏体组织。具体数据可由试验确定。

钢制零件加热奥氏体化后，淬火温度在C曲线“港湾”区间的热浴中，等温保持适当的时间后的冷却淬火方法称奥氏体等温处理。这也是一类分级淬火法，它主要用在高速钢刀具和一些超高强度钢所制的零件，压力容器及模具、齿轮等的热处理中。最近将这种方法用在超高强度所制零件的淬火处理中，取得很好的效果。一些超高强度钢的塑性较低，对于形状复杂的零件，用普通淬火方法难以避免变形和开裂。如果用一般分级淬火，虽然可将相变应力显著减少，在冷却至热浴温度的冷却过程中，零件可能已发生严重的变形和开裂。不少超高强度钢如同高速钢一样，在高温和中温转变之间，常有一个过冷奥氏体孕育期很长的温度范围。如将工件自奥氏体化温度空冷到这温度区域的某个温度后，淬入同温度的热浴中保温，使零件内外均温，然后在空气或盐浴中冷却（以不发生贝氏体转变为原则），则仍可得到全部的马氏体，随后再进行适当温度的回火。用这种方法处理后，钢的强度、韧度与一般淬火相同，而因应力及变形却甚微，防止了变形和开裂。

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