淬火变形问题系列讲座——第一讲 分析和控制淬火变形的冷却速度带法（5）

七、几个相关问题分析 1．局部加热淬火工件的变形问题 一般工件只要求有限几个特定部位的变形程度不超差，而对其他部分的变形则不加计较。因此可以说，决定工件淬火变形大小的不是整个工件的所有部分的冷却情况，而是工件上的参与了淬火变形部位的冷却情况。为此，在本文的第二部分提出了“工件上参与淬火变形部位”这个概念。但是，面对一个实际的工件，要回答“哪些部位参与了淬火变形？哪些部位没有参与淬火变形？”却很不容易。由于这样的原因，在前面对整体淬火变形问题的讨论中，我们实际上认为整个工件都参与了淬火变形。但是，在感应局部加热淬火、火焰局部加热淬火以及激光局部加热淬火等热处理中，从加热到淬火冷却都不涉及整个工件。     

冷却介质与淬火变形

初涉热处理工艺的人容易产生这样的认识：淬火介质的冷却速度越快，工件的淬火变形就越大。事实上，淬火介质的选择问题不这么简单。淬火变形超差成为问题，一定是在工件不淬裂且淬火硬度和淬硬层深度都能满足要求的前提下提出来的。因此，任何在特定条件下淬火的一种工件，都有最适合它的淬火介质的冷却速度范围。过快的冷却速度会引起淬火开裂和超差的淬火变形；而过慢的冷却速度不仅不能把工件淬硬，引起的淬火变形问题往往更加严重。一般说，油性介质的冷却速度较慢，而水性介质的冷却速度则可能很快。     

淬火变形问题系列讲座 第一讲 分析和控制淬火变形的冷却速度带法（3）

至此，在解决工件淬火变形方面，可以把热处理环节的工作简化成：移动与缩短冷却速度带，使其完全落在它的第Ⅱ冷速区内。为了做好这项工作，应当对影响工件冷却速度带位置和宽度的主要因素做一番研究。调节某个影响因素，以求控制工件冷却速度带的位置和宽度，这就成为一项控制工件淬火变形的措施。由于诸多影响因素（也就是措施）最终都作用在同一个工件上，又有必要研究各因素之间的相互关系。     

基于淬火处理中变形因素与预防方法的探讨

本文阐述了在淬火处理中工件变形原因，分析了工件在热处理过程中引起变形的六个主要因素。从专业的角度，介绍了热处理中变性因素的预防办法。     

淬火变形问题系列讲座 第一讲 分析和控制淬火变形的冷却速度带法

一、淬火变形问题应当有简单化的分析和解决办法 工件的淬火变形问题是当今热处理行业，乃至机械制造行业的重大难题。说它“难”，一是指变形问题“太复杂”和“牵涉面太广”，从零件设计、钢材品种及其质量、冷热加工和人为因素到热处理生产的各个细节，都可能成为淬火变形的影响因素；二是指它“几乎无规律可循”。解决淬火变形问题的措施太多，     

机械加工残留应力对淬火变形的影响及补救

钢件在热处理淬火中产生的变形与开裂原因是比较复杂的,由于机械加工应力增大了热处理淬火变形,而使工件尺寸超差产生废品的情况时有发生。但对于几何形状不对称而易产生翘曲变形的工件(模具),也可以利用机械加工残留应力的影响来控制和减小淬火时的变形。     

工件的淬火变形机理及预防措施

淬火过程中的快速冷却在工件内部产生的内应力是导致淬火变形的根本原因。详细探讨影响工件淬火变形的主要因素，提出了相应的预防措施。     

减少碳素钢淬火引起的开裂和变形

碳素钢工件在淬火中的开裂、变形,主要原因是由于在冷却过程中产生的内应力所致。而内应力的产生主要是由于工件截面厚薄不均、冷却速度不一,组织转变的不同期所引起的。为了减少形状复杂、截面尺寸相差悬殊的一些工件,在淬火冷却过程中开裂、变形的问题,在生产实践中常采用以下几种方法:     

淬火变形问题系列讲座——第一讲 分析和控制淬火变形的冷却速度带法（4）

按照本文图2拟定的思路，不难得看出：可以有两种办法使工件的冷却速度带完全落在它的第Ⅱ区内；办法之一，是通过移动或者缩短冷却速度带，使其完全落入第Ⅱ区之内；办法之二，是通过移动第Ⅱ区的边界，来把冷却速度带框进第Ⅱ区内。图12是这两种方法的示意图。从第一种方法的作用途径可以推知，能缩短工件冷却速度带，以及能定向移动冷却速度带的方法都可能成为减小工件淬火变形趋势的措施。从第2种方法的作用途径又可以推知，能扩大工件第Ⅱ区的方法，都可能成为减小工件淬火变形趋势的措施。     

工件的淬火变形机理及预防和矫直措施

由于淬火过程中的快速冷却而在工件内部产生的内应力是导致淬火变形的根本原因，文章在较详细探讨影响工件淬火变形的主要因素的基础上，提出了相应的预防和矫直措施，对降低生产成本具有一定的实用价值。     

淬火变形问题系列讲座 第一讲 分析和控制淬火变形的冷却速度带法（6）

工件群体与单个工件的差别是：单个工件的冷却速度带和第Ⅱ区的边界是具有确定位置的边界；而群体的这些边界却形成了一定的分布。因此，在工件群体的淬火变形问题中，既包含了单个工件具有的特点，也包含了与群体分布相关的特性。     

工件的淬火变形机理及预防和矫直措施

淬火过程中的快速冷却在工件内部产生的内应力是导致淬火变形的根本原因。本文较详细探讨影响工件淬火变形的主要因素,提出了相应的预防和矫直措施。     

用恒温淬火工艺有效减小齿轮变形问题

工程机械传动用齿轮一般使用20CrMnTi等材料制造，过去采取传统方法淬火时，由于冷却介质温度难以控制以及介质冷却特性等因素，造成齿轮变形无规律可言，齿轮质量难以控制，而采用恒温淬火设备和专用分级淬火油，可以有效改善上述情况，对提高齿轮淬火质量，减小零件变形起到较好的作用。     

改进淬火工艺 减少工件变形

对于较复杂的工件按传统工艺进行热处理,通常是性能合格,变形超差,部分工件变形严重,废品率高,返修品多,造成很大浪费。为此我们根据不同模具和量具的变形特点,分别进行了淬火工艺的改进,不仅满足了工件的性能要求,而且对减少热处理变形收到较好的效果。本文介绍几种典型     

减小套圈淬火变形的措施

轴承套圈热处理后的变形情况大致可分为三类：第一类为直径变动（Vpp,）,第二类为平均直径变动（VDmp,）,第三类为平面度变动（APe）,这三类变形常常相互重叠,其中直径变动最易产生,且变动量也大,因此要控制淬火变形,主要是设法减少套圈的直径变动量。1套圈淬火变形的因素（1）轴承钢中原始组织缺陷和退火后造成的组织中碳化物大小、分布不均匀都将导致淬火变形。（2）淬火时热应力和组织应力越大,淬火变形就越大。热应力和组织应力中包括：加热温度、加热速度和均匀性,冷却速度和均匀性,冷却介质温度等。（3）套圈车加工时残…     

易变形套圈淬火冷却方法的改进

采用本文介绍的一套简易工装,可以减少易变形套圈在加热过程中的变形与碰撞;并把套圈摇筐淬火冷却改为畚箕垂直淬火冷却,显著地减少了套圈的淬火椭圆变形和翘曲变形。附图3幅,表1个。     

整体加热喷冷淬火

一般的淬火冷却均采用浸液式,即将加热为奥氏体化的工件浸入冷却介质中,以大于临界冷却速度的速度快速冷却,获得淬火马氏体组织。这对中小截面的工件或淬透性好的合金钢件可获得满意的淬火效果。但是随着淬火工件截面增大,淬火质量效应的影响也会明显增大,采用浸液式淬火就难以达到质量要求,甚至淬不上火,直接影响着工件的力学性能和使用寿命。为此,传统的解决方法是:更换淬透性更好的钢种或采用更强烈的冷却介质及搅拌介质。但是前者将使工件生产成本提高;后者会由于过度激冷或控制不当发生较大热处理变形或开裂。 近年来,热处理工作者在淬火冷却方面进行了大     

大型重载齿轮渗碳淬火的变形

作者收集和测量了大量的大型重载齿轮在渗碳淬火后发生的变形,通过统计分析和实验,摸索到大型重载齿轮渗碳淬火后产生变形的规律性,并对变形原因进行分析和讨论,提出了在冷却过程中相变的不均匀性和不同步性带来的影响。文章以矿井行星减速器齿轮为例,针对变形原因,提出了减少大型重载齿轮渗碳淬火变形的若干工艺措施,在实践中已经得到效果。     

论矫正淬火对齿圈热处理变形控制的作用

零件热处理变形控制在热处理课题研究界一直是技术人员研究的重点和难题。齿圈热处理变形受多方面因素影响,如机械加工、锻造、材料、热处理工艺与设备等。通过从齿圈热处理工艺为切入点,探究其齿圈滚道中淬火的变形规律,制定出相应的工艺参数,进一步得出齿圈零件热处理过程控制对淬火生产质量控制要求,除了在淬火后齿圈直径进差,装配时也选配滚珠,从齿圈各个方面减小变形,并对零件产品结构进行修改,使其满足工艺及不同使用需求。     

控制ZG45砂轮模具环淬火变形的研究应用

利用控制淬火时间和热校直解决了ZG45砂轮模具环热处理淬火变形问题，并成功地用于批量生产。使合格率达到99％以上。