热处理表面淬火后硬度不够是常见的问题,原因有很多方面。
1.材料因素 可采用火花鉴别法 这是最简单的方法,检查工件在砂轮上磨出的火花,可大致知道工件的含碳量是否有变化,含碳量越高,火花越多;或直读光谱仪鉴别钢材的成分 ,现代化的直读光谱仪能在极短的时间内,将工件材料的各种元素及其含量进行检验并打印出来,可确定钢材是否符合图样要求;要排除工件表面贫碳或脱碳因素,较常见的是冷拔钢材,材料表面有一层贫碳或脱碳层,此时表面硬度低,但用砂轮或者锉刀去掉0.5mm后,再测定硬度,如果发现该处硬度比外表面高,并达到要求,这表明工件表面有贫碳或脱碳层。为进一步验证此问题,可用金相显微观察,表面贫碳层的组织和次层的显微组织明显不同,表面只有少量托氏体及大量铁素体,而次层是马氏体。如果将此样品在保护气体下正火后再检验,表层只有少量珠光体,而次层则有该钢号应有的珠光体面积,如45钢,珠光体面积接近50%。
2.淬火加热温度不够或预冷时间太长
淬火温度不够或预冷时间太长,致使淬火时温度太低。以中碳钢为例,前者淬火组织中含有大量未溶铁素体,后者组织为托氏体或索氏体。
3.冷却不足
1) 特别是在扫描淬火时,由于喷液区域太短,工件淬火后,经过喷液区后,心部热量又使表面自回火(阶梯轴大台阶在上位时最易产生)此时表面自回火温度过高,常能从表面颜色及温度感测到。
2)一次加热法时候,冷却时间太短,自回火温度过高,或由于喷液孔因水垢减少了喷液孔截面积,导致自回火温度过高(带喷液孔的齿轮淬火感应器,最易产生此弊病)
3)淬火液温度过高,流量减少,浓度变化,淬火液中混有油污等。
4)喷液孔局部堵塞,其特点是局部硬度不足,软块区常与喷液孔堵塞位置相对应。