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烟台热处理后工件硬度不均是何原因?

编辑:龙口安达热处理有限公司时间:2025-01-02

烟台热处理后工件硬度不均,主要由以下几方面原因造成:

加热环节问题

炉温均匀性差:烟台热处理炉内部温度场分布不均,可能是加热元件布局不合理,比如电炉丝间隔疏密不一,或是燃气炉烧嘴角度、喷火力度有偏差,使得工件不同部位受热速度和程度不一样。位于高温区的部分更快达到奥氏体化温度,组织转变更充分,淬火回火后硬度偏高;低温区的部位反之,最终造成硬度不均。

装炉方式不当:工件在炉内放置不合理,彼此间距过小,相互遮挡,会阻碍热量传递。被遮蔽部位升温慢,难以和其他部位同步完成组织转变,尤其是形状复杂、尺寸较大的工件,这种影响更显著,处理后硬度差异明显。

加热速度过快:对于一些高合金钢、形状复杂的工件,过快的加热速度易引发热应力。热应力集中处可能产生局部变形、开裂,还会干扰奥氏体均匀形核与长大,后续冷却时,各部位组织转变不一致,硬度也就无法均匀分布。

冷却环节差错

冷却介质流动不均:淬火时采用的水、油等冷却介质,如果在淬火槽内循环不畅,出现局部滞留、漩涡,工件浸入后,不同部位的冷却速度差异巨大。冷却快的区域马氏体转变量大,硬度高;冷却慢的地方马氏体少,硬度低。

工件入水方式有误:淬火操作时,工件入水角度、速度不合理,可能导致表面冷却不均匀。比如细长轴类工件倾斜入水,一头先接触冷却介质,冷却速度快,另一头滞后,就会造成沿轴向的硬度变化。

冷却介质老化变质:长期使用的淬火冷却介质,性能会发生变化。例如淬火油,使用多次后,杂质增多、黏度改变,冷却特性不再稳定,无法为工件提供均匀的冷却条件,致使硬度不均。

原材料及前期加工因素

成分偏析:钢材在冶炼过程中存在成分不均匀现象,一些合金元素局部富集或贫化。合金元素含量不同,奥氏体转变温度、速度及马氏体形成能力都不同,热处理后各部位硬度必然不同。

原始组织差异:工件在烟台热处理前的原始组织状态不一致,比如有的部位晶粒粗大,有的细小,粗大晶粒在加热冷却时,原子扩散速度、组织转变规律与细晶粒不同,也会引发硬度不均。