【正文】 成冷卻緩慢，所以淬火后工件的軟點比較嚴重，在存在氧化皮和脫碳的部位也會出現(xiàn)軟點。軟點可用銼刀檢查，容易銼動的地方即是軟點所在部位。為了防止軟點，應(yīng)該使工件在無氧化、無脫碳條件下加熱；其次是加強淬火介質(zhì)在淬火過程中的機械攪拌；也可采用清水中加入鹽、堿，或采用聚乙烯醇等水溶性有機溶液做淬火介質(zhì)，使鋼件在淬火時形成蒸氣膜迅速破壞，不至于出現(xiàn)淬火軟點。（4） 淬火裂紋淬火裂紋是由于淬火內(nèi)應(yīng)力在工件表層的拉應(yīng)力超過冷卻時鋼的斷裂強度而引起的，這種裂紋是工件在進入冷卻介質(zhì)中不久之后，溫度降至Ms點（大約為250度）以下時產(chǎn)生的。這是因為工件從奧氏體化溫度急冷至Ms點以下的過程中，因馬氏體轉(zhuǎn)變使塑性急劇降低，而組織應(yīng)力急劇增大，所以容易形成裂紋。最常見的淬火裂紋如圖254所示，有縱向裂紋、橫向裂紋、網(wǎng)狀裂紋和應(yīng)力集中裂紋幾種。對于淬火后未出現(xiàn)而在磨削后才出現(xiàn)的裂紋，要區(qū)別它究竟是淬火裂紋還是磨削裂紋。磨削裂紋的方向總是垂直于磨削方向并呈平行線形樣式，淬火裂紋則與磨削方向無關(guān)并呈刀割狀開裂。形成淬火裂紋的原因：，大體可歸納為三個方面。熱處理工藝：如過熱、脫碳、冷速過快、冷卻操作不當、淬火后未及時回火等。：如有大塊或連續(xù)分布的非金屬夾雜物、碳化物偏析、白點、氣孔、鍛造折疊等。：如工件壁厚相差懸殊，具有形成應(yīng)力集中的尖角、凹角等。在選材方面對形狀復(fù)雜的零件選用淬透性較低的鋼種，從而造成在激烈的冷卻過程中開裂。淬火裂紋的防止：淬火裂紋一旦產(chǎn)生便無法挽救，因此必須設(shè)法防止。為了防止淬火裂紋，首先應(yīng)改善零件結(jié)構(gòu)設(shè)計的工藝性，并正確選用鋼材。在淬火技術(shù)方面，應(yīng)特別注意在點以下Ms點以上快冷、在Ms慢冷，即遵守“先快后慢”的原則，如雙介質(zhì)淬火和分級淬火能有效防止淬火裂紋。工件淬火后要注意立即回火，因為淬火工件中或多或少地存在一定量的殘余奧氏體，這些奧氏體在室溫下的放置過程中會轉(zhuǎn)變成馬氏體，從而因發(fā)生體積膨脹而導(dǎo)致開裂。同時，淬火殘余應(yīng)力的存在會助長裂紋產(chǎn)生。這種裂紋是延遲發(fā)生的淬火裂紋，其形狀與淬火裂紋相同。（5）回火缺陷回火缺陷主要指回火裂紋和回火硬度不合格。所謂回火裂紋，是指淬火狀態(tài)鋼進行回火時，因急熱、急冷或組織變化而形成的裂紋。有回火硬化（二次硬化）現(xiàn)象的高合金鋼，比較容易產(chǎn)生回火裂紋。防止方法是在回火時緩慢加熱，并使回火溫度緩慢冷卻。硬度過高一般是因回火溫度不夠造成的，補救方法是按正?；鼗鹨?guī)范重新回火?；鼗鸷笥捕炔蛔阒饕腔鼗饻囟冗^高，補救辦法是退火后重新淬火回火。出現(xiàn)硬度不合格時，首先要查找原因，檢查是否發(fā)生混料，因為這也是引起淬火后硬度不合格的主要原因?；鼗鸫嘈裕卿摰囊环N熱處理特性，而不是熱處理缺陷。但如果不注意這種特性，有時就會成為回火缺陷的根源?；鼗鸫嘈砸话阌袃深?，第一類是低溫回火脆性，鋼在250400度范圍內(nèi)產(chǎn)生，生產(chǎn)過程中無法通過改變工藝操作來消除，只能盡量避免在此溫度范圍內(nèi)回火，或改用等溫淬火工藝來代替淬火加回火；第二類是高溫回火脆性，某些合金鋼在450575度回火，或在稍高溫度下回火后緩慢冷卻，出現(xiàn)了沖擊韌度下降的現(xiàn)象，這類已脆化的鋼再次重新加熱至預(yù)定的回火溫度，然后快冷至室溫，脆性消失，所以也叫可逆回火脆性。（6）變形和開裂 減少變形及防止裂紋的措施淬火的目的是為了獲得馬氏體，就要快速冷卻，但這又會引起淬火內(nèi)應(yīng)力，淬火工件發(fā)生變形和開裂的根本原因是由于淬火內(nèi)應(yīng)力造成的。因此，除制定合理的淬火工藝外，同時還必須設(shè)法減小淬火內(nèi)應(yīng)力，防止變形和開裂。所以有必要對淬火過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力有所了解。內(nèi)應(yīng)力有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力兩種，它們的成因和作用是不同的。 ： （1）熱應(yīng)力：工件加熱或冷卻時，由于工件表層和心部溫度變化不同時，造成熱脹冷縮不均，這種由熱脹冷縮不均而產(chǎn)生的應(yīng)力叫熱應(yīng)力。工件加熱時，表面溫度比心部高，表面受熱膨脹，心部溫度低未膨脹，這時表層受壓應(yīng)力，心部則受拉應(yīng)力。透熱后，心部溫度升高而膨脹，使表層產(chǎn)生塑性變形，此時，工件表現(xiàn)為體積膨脹。工件冷卻時，表面冷速比心部快得多，表層要收縮，中心溫度尚高不讓收縮，對表層產(chǎn)生拉應(yīng)力，心部則產(chǎn)生壓應(yīng)力。繼續(xù)冷卻時，心部要發(fā)生收縮，這時表層已冷硬不讓收縮，于是對心部產(chǎn)生拉應(yīng)力，表層則受壓應(yīng)力，這種應(yīng)力在冷卻結(jié)束后仍存在于工件內(nèi)部，叫殘余應(yīng)力。熱處理工藝及曲線圖40Cr熱處理工藝的制定按上述知識，對40Cr鋼分別采用退火、正火、淬火、不同的回火溫度情況下的熱處理，測定不同情況下試樣的硬度與沖擊韌性值。（1） 退火工藝的制定圖1為退火及正火工藝曲線圖。加熱溫度：A 。+(3O～50) C，由此確定加熱溫度為850 C；保溫時間：120min； 冷卻方式：隨爐冷卻。(2) 正火工藝的制定加熱溫度：Ac。+ (30~50)C，由此確定加熱溫度為850 C；保溫時間：120min；冷卻方式：空冷。3．3 淬火工藝的制定圖2為淬火工藝曲線圖。加熱溫度：A 。+ (3O～50)C，由此確定加熱溫度為850C；保溫時間：80min；冷卻方式：油冷。(3)回火工藝的制定3．4．1 低溫回火圖3為淬火加低溫回火工藝曲線圖。亞共析鋼的低溫回火溫度為150 C～3O0 C，但鋼材的第一類回火脆性溫度在250 C～400 C，由于40Cr中含有硅、錳、鉻等合金元素，第一類回火脆性溫度將有所增高，所以選用低溫回火溫度為240 C；保溫時間為60min；采用空冷。 中溫回火中溫回火溫度為350 C～500 C，選用溫度為460 C；保溫時間為50min； 空冷。(調(diào)質(zhì)處理)圖4為淬火加高溫回火工藝曲線圖。高溫回火溫度為500C～650 C，可選用加熱溫度為620 C； 保溫時間為60min；空冷。4 40Cr熱處理沖擊韌性與硬度為檢測試樣在熱處理后的硬度與韌性，對退火和正火的試樣進行布氏硬度的測定；對淬火后低溫回火、中溫回火、高溫回火(調(diào)質(zhì))的試樣進行洛氏硬度的測定；同時對調(diào)質(zhì)處理與油淬后的試樣進行沖擊韌性測定。結(jié)論見表2沖擊韌性值，表3退火、正火的布氏硬度值，表4淬火后回火熱處理的洛氏硬度值。表2 40Cr的沖擊韌性值(多試樣平均at值)試樣編號試樣熱處理工藝值140Cr850℃油淬+620℃回火148240Cr850℃空冷56表3 40Cr退火，正火的布氏硬度（平均值）試樣編號試樣熱處理工藝硬度值HB140Cr850℃隨爐冷卻176240Cr850℃空冷198表4 40Cr淬火后回火熱處理的布氏硬度（平均值）試樣編號材料熱處理工藝硬度值HRC回火溫度℃硬度值HRC140Cr850℃油淬620240Cr850℃油淬460340Cr850℃油淬2409 40Cr熱處理金相組織分析（1）正火熱處理的金相分析正火是加熱、保溫后在空氣中冷卻，其冷卻速度比爐冷快，珠光體轉(zhuǎn)變溫度低，因此正火后獲得的珠光體比退火后的珠光體細，正火后組織應(yīng)為鐵素體加珠光體以及可能出現(xiàn)的魏氏組織。40Cr正火后的組織見圖5。（2） 調(diào)質(zhì)熱處理的金相分析調(diào)質(zhì)熱處理是淬火加高溫回火，其室溫組織為回火索氏體。40Cr鋼的原始組織為球狀珠光體，由于球狀的接觸面積小，同時鉻能阻礙碳的擴散，而鉻本身擴散速度較慢，因此加熱溫度應(yīng)選擇上限，且保溫時間加長，否則球狀滲碳體很難完全溶解而被保留下來，造成淬火后硬度及強度下降。4OCr調(diào)質(zhì)后的組織見圖6。四、質(zhì)量檢驗項目及標準檢驗項目檢驗項目及標準檢查工件表面有無腐蝕或氧化皮。不得有裂紋及碰傷，表面不得有銹蝕。（1）工件變形檢查根據(jù)圖樣技術(shù)要求檢查工件的撓曲變形、尺寸及幾何形狀的變化。（2）淬硬層深度檢查感應(yīng)加熱淬火后應(yīng)檢查淬硬層深度，42CrMo淬硬層深度應(yīng)在8mm左右?？刹捎糜捕确y量。硬度壓痕應(yīng)當打在垂直于表面的一條或多條平行線上，。當表面硬化層深度大時，各壓痕中心的距離可以大一些，但在接近極限硬度區(qū)域附近。用垂直表面橫截面上的硬度變化曲線來確定有效硬化層深度。由繪制的硬度變化曲線，確定從零件表面到硬度值等于極限硬度的距離，這個距離就是感應(yīng)淬火后的有效硬化層深度（有效硬化層深度(DS)：是指從零件表面到維氏硬度等于極限硬度那一層之間的距離。極限硬度(HVHL)：是指零件表面所要求的最低硬度(HVMS)乘以系數(shù)。）。（3）硬度檢查 在淬火后檢查包括淬硬層表面及心部硬度，一般用洛氏硬度HRC標尺測量。42CrMo 鋼在調(diào)質(zhì),感應(yīng)淬火，低溫回火后，表面硬度可達HRC50以上，心部硬度可達35~45。（4）金相組織檢查按技術(shù)要求及標準行檢查淬硬層的顯微組織：殘留奧氏體數(shù)量，有無反常組織，心部組織是否粗大及鐵素體是否超出技術(shù)要求等，一般在顯微鏡下放大400倍觀察?！　∥?參考文獻張士林, 任頌贊. 簡明鋁合金手冊[M]. 上海: 上海科學(xué)技術(shù)文獻出版社, 2006.潘復(fù)生, 張丁非. 鋁合金及其應(yīng)用[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2006.中國有色金屬工業(yè)年鑒編輯委員會. 中國有色金屬工業(yè)年鑒[M]. 北京: 中國有色金屬工業(yè)年鑒編輯委員會, 2005.[5] 王運炎. 機械工程材料. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2000. [6] 趙忠. 金屬材料及熱處理. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2000.[7] 許德珠. 機械工程材料. 北京: 高等教育出版社, 2001.[8] 周鳳云. 工程材料及應(yīng)用. 武漢: 華中科技大學(xué)出版社, 2002. [9] 張玉庭. 熱處理技師手冊. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2005. [10] 樊東黎. 熱處理技術(shù)數(shù)據(jù)手冊. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2006, 4. [11] 雷廷權(quán). 金屬熱處理工藝方法500種. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1998, 10. [12] 秦啟泰. 應(yīng)用熱處理. 金盾出版社, 1997, 2.