锻造在淬火时为什么会发生畸变和开裂

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1、锻造在淬火时为什么会发生畸变和开裂锻造在淬火时为什么会发生畸变和开列？预防这些情况发生的措施有那些？一、淬火畸变㈠一般规律。淬火加热和冷却，尤其是冷却过程中产生的热应力和组织应力都会使淬火工件的形状和尺寸发生变化，形成畸变。组织应力主要由于相变生产的组织与原始组织比容积有差别的缘故。㈡减小畸变的措施①合理选择钢材与正确设计对于形状复杂、各部位截面尺寸相差较大而又要求畸变极小的工件，应选用淬透性较好的合金钢，以便能在缓和的淬火介质中冷却。零件设计时应尽量减小截面尺寸的差异，避免薄片和尖角。必要的截面变化应平滑过渡，尽可

2、能对称，有时可适当增加工艺孔。②正确锻造和进行预备热处理对高合金工具钢，锻造工艺的正确执行十分重要，锻造时必须尽可能改善碳化物分布，使之达到规定的级别。高碳钢球化退火有助于减小淬火畸变。采用消除内应力退火，去除机械加工造成的内应力，也可减小淬火畸变。③采用合理的热处理工艺7为减小淬火畸变，可适当降低淬火加热温度。对于形状复杂或用高合金钢制作的工件，应采用一次或多次预热。预冷淬火、分级淬火和等温淬火都可以减小工件的畸变。㈢淬火畸变的矫正①热压矫正，使工件在机械压力作用下冷却或在冷至接近Ms时加压矫正，可利用奥氏体的塑性

3、消除或减小淬火工件的畸变。②热点矫正，用乙炔-氧火焰在工件的凸起侧局部短时加热，利用局部加热和冷却的内应力实现矫正。热点矫正的要点是：A．热点大小以φ4~8mm为宜。B．对一般结构钢，热点温度以750~800℃为宜，工具钢可稍微降温。C．碳钢矫正后采用水冷，合金钢用压缩空气冷却。D．应根据变形的几何特征考虑热点顺序。沿全长均匀弯曲时，先点最凸处，然后向两端对称地进行热点。工件局部急弯时，采用局部连续热点。热点法适用于中小型轴类零件。③反击矫正，将畸变工件置于平板上，用淬过火的扁嘴钢锤敲击凹处，使之伸展而变直。这种方法

4、适用于淬火后硬度较高、直径在30mm以下的轴类、杆类工件。④冷压矫正，将工件于冷态在压力机上矫正。这种方法用于硬度不高或淬硬层较浅的工件。⑤回火矫正，在回火过程中加压矫正。这种方法对薄片类工件特别适宜。二、淬火开裂㈠7淬火裂纹的类型及形成原因，淬火裂纹的形成与内应力有一定的联系，第一类内应力引起纵向裂纹、弧形裂纹、网状裂纹和剥离裂纹。纵向裂纹常发生于淬透的工件，或原材料中碳化物带状偏析严重，或非金属夹杂物纵向延伸，由表面向内裂开，裂纹深而长；弧形裂纹常发生于未淬透的工件或渗件，裂纹位于工件弯角处，隐藏于一定深度下的表

5、层中；网状裂纹，表层脱碳的工件易产生这种裂纹、化学热处理、高频淬火工件也常产生这种裂纹，裂纹位于工件表面，深度为0.01~2mm；剥离裂纹出现于表面淬火工件或化学热处理工件、剥离层为淬硬层或扩散硬化层。第二类内应力引起显微裂纹，该裂纹出现于高碳钢针状马氏体中，粗大奥氏体晶界上或晶内存在组织缺陷处。㈡防止淬火开裂的措施①合理设计工件结构，工件截面应均匀；避免尖锐的棱角，防止应力集中。②合理选择钢材，适当采用淬透性较大、过热敏感性小，脱碳敏感性小的钢材，以减小淬火应力。③正确制订淬火工艺，应注意以下要点：尽可能降低淬火加

6、热温度。Ms以上快速冷却，增大表面的压缩内应力。Ms以下缓慢冷却，减小组织应力。淬火冷至60~100℃时立即回火以降低残余内应力。8.钢回火后的力学性能一、硬度7钢的硬度随回火温度的上升而下降。碳含量高的碳钢在碳化物析出时硬度略有上升。含有强碳化物形成元素的合金钢，在形成特殊碳化物时发生“二次硬化”，硬度上升。高速钢等高合金钢中残留奥氏体在回火后虽未充分分解，但冷却后转变为马氏体，使刚2的硬度上升。二、强度及塑性碳钢在较低温度下回火后强度略有提高，塑性基本不变，回火温度进一步提高时强度下降而塑性上升。三、韧度碳钢及一

7、种铬镍钢的冲击值，回火温度在250~400℃之间，回火后韧度下降，由此产生的脆性称为第二类回火脆性或高温回火脆性。9．表面淬火裂纹的有效识别方法淬火裂纹是一种无法补救的热处理缺陷，若不能及时发现，将会带来更加严重的后果。酸洗是一种便捷有效的方法，无需专用设备，对工作的表面粗糙度也无特殊要求。其具体做法如下：①用水冲净工件。②将冲净的工件用铁篮子装入浓度约20%~30%的盐酸液中浸泡15-20分钟。③取出工件后用水冲净其表面的酸液。④将冲净的工件放入防锈液（10%NaNO2+0.4%Na2CO3+其余为H2O）中浸泡2

8、分钟，取出放在工作台上排列好，自然晾干。⑤过12-24个小时后观察工件表面，若有锈蚀纹。则锈蚀处即为淬火裂纹所在位置。10．锻造行业下料7在锻造生产中，我国原材料费用约是锻件成本的60-75%。提高材料利用率，也就降低了产品劳动量，提高企业的经济效益。提高材料利用率是降低锻件成本的重要措施之一。影响锻造材料利用率的因素很多，但精确下料是实现精密