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預(yù)處理

淬火前通過(guò)對(duì)工件進(jìn)行消除應(yīng)力、改善組織的預(yù)備熱處理，對(duì)減少淬火變形是非常有利的。預(yù)處理一般包括球化退火、消除應(yīng)力退火，有些還采用調(diào)質(zhì)或正火處理。

①消除應(yīng)力退火：在機(jī)械加工過(guò)程中，工件表層在加工方法、背吃刀量、切削速度等的影響下，會(huì)產(chǎn)生一定的殘余應(yīng)力，由于其分布的不均衡，導(dǎo)致了工件在淬火時(shí)產(chǎn)生了變形。為了消除這些應(yīng)力的影響，淬火前將工件進(jìn)行一次消除應(yīng)力的退火是必要的。消除應(yīng)力退火的溫度一般為500~700℃，在空氣介質(zhì)中加熱時(shí)，為防止工件產(chǎn)生氧化脫碳可采用500~550℃進(jìn)行退火，保溫時(shí)間一般為2~3h。工件裝爐時(shí)要注意可能因自重引起的變形，其他操作同一般退火操作。

②以改善組織為目的的預(yù)熱處理：這種預(yù)處理包括球化退火、調(diào)質(zhì)及正火等。

球化退火：球化退火是碳素工具鋼及合金工具鋼在熱處理過(guò)程中必不可少的工序，球化退火后所獲得的組織對(duì)淬火變形趨勢(shì)影響很大。所以可以通過(guò)調(diào)整退火后的組織來(lái)減少某些工件有規(guī)律的淬火變形。

其他預(yù)處理：為減少淬火變形所采用的預(yù)處理方法有很多種，如調(diào)質(zhì)處理、正火處理等。針對(duì)工件產(chǎn)生淬火變形的原因及工件所用材料，合理地選用正火、調(diào)質(zhì)等預(yù)處理對(duì)減少淬火變形是有效的。但應(yīng)對(duì)正火后引起的殘余應(yīng)力及硬度提高對(duì)機(jī)加工的不利影響應(yīng)給予注意，同時(shí)調(diào)質(zhì)處理對(duì)含W、Mn等鋼可減少淬火時(shí)脹大，而對(duì)GCr15等鋼種的減少變形作用不大。

在實(shí)際生產(chǎn)中要注意分清淬火變形產(chǎn)生的原因，即要分清淬火變形是由殘余應(yīng)力引起的還是由組織不佳引起的，只有這樣才能對(duì)癥處理。若是由殘余應(yīng)力引起的淬火變形則應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力退火而不用類(lèi)似調(diào)質(zhì)等改變組織的預(yù)處理，反之亦然。只有這樣，才能達(dá)到減少淬火變形的目的，才能降低成本，保證質(zhì)量。

以上各種預(yù)處理的具體操作同其他相應(yīng)操作，此處不贅述。

淬火加熱操作

①淬火溫度：淬火溫度對(duì)工件的淬火變形影響很大。我們可通過(guò)調(diào)整淬火溫度來(lái)達(dá)到減少變形的目的，或?qū)㈩A(yù)留機(jī)械加工余量同淬火溫度來(lái)達(dá)到減少變形的目的，或?qū)㈩A(yù)留機(jī)械加工余量同淬火溫度經(jīng)熱處理試驗(yàn)后合理地選擇、使用，從而達(dá)到減少后序加工余量。淬火溫度對(duì)淬火變形的影響除與工件所用材料有關(guān)外，還與工件的尺寸、形狀等有關(guān)。當(dāng)工件形狀和尺寸差異很大時(shí)，雖然工件使用材料一樣，但淬火變形趨勢(shì)卻大不相同，作者在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)注意這種情況。

②淬火保溫時(shí)間：保溫時(shí)間的選擇除了要保證工件透燒、淬火后達(dá)到要求的硬度或其他力學(xué)性能外，還要考慮它對(duì)淬火變形的影響。延升淬火保溫時(shí)間，實(shí)際上就相應(yīng)地提高了淬火溫度。特別是對(duì)高碳高鉻鋼，這一影響尤顯突出。

③裝爐方法：工件在加熱時(shí)擺放形式不合理，則會(huì)產(chǎn)生因工件自重而引起的變形或因工件之間相互擠壓產(chǎn)生變形或因工件堆放過(guò)密造成加熱及冷卻不均而產(chǎn)生變形。

如某彈簧件，淬火時(shí)曾用垂直吊掛的方式在860±10℃的保護(hù)氣氛加熱爐中加熱保溫30min，保溫后從爐中取出并將工件垂直淬入冷卻油中，淬火后彈簧總長(zhǎng)縮短了27mm，并且上下螺距因淬入淬火介質(zhì)的時(shí)間差異而變形量也不一樣。后改用彈簧套在心軸上，并水平吊掛裝爐，其他操作過(guò)程同前，淬火后，其變形情況大為改觀，螺距均勻，總長(zhǎng)度收縮較小。

特別是細(xì)長(zhǎng)的工件除不能以密堆橫放的方式裝爐外，在鹽浴爐加熱時(shí)，還應(yīng)考慮到因加熱介質(zhì)翻滾使工件產(chǎn)生變形的可能。細(xì)長(zhǎng)且重量較小的桿類(lèi)工件裝爐時(shí)，一般是將鹽浴爐先升至稍高于淬火溫度，斷電后再將工件裝入鹽浴爐中，裝爐時(shí)要穩(wěn)，并且采用不通電的方式加熱工件，從而達(dá)到減少工件的淬火變形的目的。

④加熱方式：工件的形狀復(fù)雜、厚薄懸殊較大時(shí)，特別是當(dāng)其材料的含碳及合金元素較高時(shí)，其加熱過(guò)程一定要緩慢均勻，應(yīng)充分利用預(yù)熱過(guò)程，一次預(yù)熱不行的，采用二次、三次預(yù)熱。對(duì)用預(yù)熱方式仍不能解決變形的較大工件，還可采用裝箱保護(hù)在箱式電阻爐中加熱，加熱時(shí)除限速升溫外，還可增加等溫過(guò)程，以便減少由于加熱速度過(guò)快而產(chǎn)生的淬火變形。

冷卻操作

淬火變形主要是來(lái)自冷卻過(guò)程。合理的淬火介質(zhì)、熟練的操作技能，冷卻過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都直接地影響著工件的淬火變形。

1、合理選擇淬火介質(zhì)：在保證工件經(jīng)淬火后硬度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況下，工件淬火時(shí)應(yīng)盡可能地選用較緩和的淬火介質(zhì)。如利用加熱浴介質(zhì)冷卻（利用熱浴介質(zhì)冷卻時(shí)可趁熱對(duì)工件進(jìn)行矯直）。盡可能用空冷淬火，以及用介于水、油冷速之間的淬火介質(zhì)代替水油雙介質(zhì)淬火等。

空冷淬火：空冷淬火對(duì)減少高速鋼、鉻型模具鋼及空冷微變形鋼的淬火變形是有效的。對(duì)