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1. 硬度不合格
金屬材料的硬度與其靜拉伸強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度存在一定的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，并與金屬的冷成形性、切削加工性和焊接性能等加工工藝性能存在某種程度的關(guān)系；硬度試驗(yàn)不損壞工件，測試簡單，數(shù)據(jù)直觀，故而被廣泛用作熱處理工件的最重要的質(zhì)量檢驗(yàn)指標(biāo)，不少工件還是其唯一的技術(shù)要求。

1.1 軟點(diǎn)

淬火加熱的目的是使工件在淬火過程中完成組織轉(zhuǎn)變。為此，必須加熱到適當(dāng)溫度并有足夠保溫時(shí)間。加熱溫度偏低和保溫時(shí)間不足使得原珠光體組織未能完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體和轉(zhuǎn)變的奧氏體成分不均勻，淬火后得不到完全馬氏體組織，結(jié)果使工件淬火后形成軟點(diǎn)。  

▲圖1 T12A鋼加熱不足的顯微組織

1-細(xì)針馬氏體  2-淬火托氏體  3-珠光體

淬火介質(zhì)攪拌不充分，工件在淬火介質(zhì)中移動(dòng)不夠或者工件進(jìn)入介質(zhì)方向不對時(shí)，往往延遲了工件表面某些部位的蒸汽膜破裂，導(dǎo)致該處冷卻速度降低，從而出現(xiàn)高溫分解產(chǎn)物，形成軟點(diǎn)或局部硬度下降。水蒸氣膜比鹽水穩(wěn)定，因此軟點(diǎn)更易在水淬的工件上形成。水和水溶液的溫度越高越容易產(chǎn)生軟點(diǎn)。

淬透性較差的碳鋼，工件截面較大時(shí)容易出現(xiàn)軟點(diǎn)。工件表面不清潔，如有鐵銹、碳黑等，也會(huì)造成淬火后出現(xiàn)硬度偏低的現(xiàn)象。

1.2 硬度不足

加熱不足往往會(huì)導(dǎo)致淬火件硬度不足。但冷卻不當(dāng)卻是工件硬度不足的常見原因。工件出爐后至淬火前預(yù)冷時(shí)間過長，冷卻介質(zhì)選擇不當(dāng)或冷卻介質(zhì)溫度控制偏高，導(dǎo)致冷卻能力不夠，工件表面有氧化皮或附著鹽液，淬火后工件從淬火介質(zhì)中提出時(shí)溫度過高，均可能導(dǎo)致過冷奧氏體在 C 曲線的珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)域發(fā)生分解，形成索氏體和托氏體等非馬氏體組織使工件硬度不足。

淬火組織中存在大量殘余奧氏體是淬火工件硬度不足的重要原因。殘余奧氏體量與奧氏體化學(xué)成分有關(guān)，含碳量大于 0.5%~0.6% 時(shí)，淬火組織中即可明顯的觀察到殘余奧氏體的存在，繼續(xù)增加碳含量，殘余奧氏體量急劇上升，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.4%時(shí)，殘余奧氏體量（體積分?jǐn)?shù)）達(dá) 30%。

凡是以置換方式固溶于奧氏體的合金元素皆引起殘余奧氏體量的增多。殘余奧氏體量較少時(shí)，對硬度沒有明顯影響，殘余奧氏體量較多時(shí)，將導(dǎo)致硬度下降，體積分?jǐn)?shù) 20% 的殘余奧氏體將使淬火硬度下降約 6.5HRC 。

1.3 高頻淬火和滲碳工件的軟點(diǎn)和硬度不足

高頻淬火工件的軟點(diǎn)包括表層局部沒有淬硬的殘留軟點(diǎn)和硬化層深度不均勻的深度軟點(diǎn)兩種。這些硬度缺陷由于材料選擇不當(dāng)，原始組織不良，高頻淬火加熱的電參數(shù)、感應(yīng)器和冷卻裝置不當(dāng)?shù)纫蛩厮斐傻摹?/span>

高頻淬火多用于中碳結(jié)構(gòu)鋼和低碳中合金結(jié)構(gòu)鋼，由于高頻淬火加熱是快速加熱，奧氏體中的碳來不及通過擴(kuò)散而未充分均勻化，因此，含有Cr、Mo、W、V等碳化物形成元素的鋼，由于相變點(diǎn)較高，高頻感應(yīng)加熱淬火時(shí)，易產(chǎn)生軟點(diǎn)和硬度不均勻，選擇高頻淬火用鋼時(shí)，應(yīng)考慮上述元素不要超過一定含量。

鋼中碳化物類型、形態(tài)、尺寸及分布對高頻淬火工件的質(zhì)量有顯著影響。鋼中有網(wǎng)狀碳化物、碳化物尺寸過大并分布不均勻時(shí)，易產(chǎn)生硬度不均勻和硬度不足等缺陷。因此高頻淬火受預(yù)先熱處理的影響很大，高頻淬火最佳原始組織是調(diào)質(zhì)處理的回火索氏體。

高頻感應(yīng)圈不均勻時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致淬火硬度不足，噴射角度不當(dāng)，噴射孔大小、數(shù)量位置不合理或噴孔被堵塞時(shí)，往往導(dǎo)致高頻淬火工件硬度不足或形成軟點(diǎn)。

滲碳工件硬度不足和軟點(diǎn)多由滲碳不足、淬火時(shí)脫碳、淬火溫度過低、淬火冷卻速度不足、表面殘余奧氏體量過多、回火過度、工件表面不清潔、滲碳不均勻或冷卻不均勻造成。

2. 有色金屬合金力學(xué)性能不合格

工業(yè)上用的最廣泛的有色金屬是鋁、銅、鎂、鈦及其合金。有色金屬與鋼鐵的熱處理原理相同，但是有其自身的特點(diǎn)。例如，共析轉(zhuǎn)變對鋼的熱處理有重要作用，但在有色金屬中就很少遇到；馬氏體轉(zhuǎn)變是鋼鐵材料賴以強(qiáng)化的主要手段，但除了少數(shù)銅合金和鈦合金外，其他有色金屬一般不能通過馬氏體轉(zhuǎn)變強(qiáng)化。

有色金屬常用的熱處理工藝是均勻化退火、再結(jié)晶退火、去應(yīng)力退火、固溶處理和時(shí)效處理。固溶時(shí)效是有色金屬最常用的也是最重要的熱處理強(qiáng)化工藝。

有色金屬熱處理應(yīng)特別注意以下問題：

1）有色金屬活潑，對加熱環(huán)境要求嚴(yán)格。例如，鈦合金的加熱環(huán)境一般應(yīng)為真空或微氧化氣氛；為避免氧化，鎂合金常在二氧化硫或二氧化碳保護(hù)氣氛中加熱；為避免氫脆，紫銅需要在中性或弱氧化性氣氛下熱處理。

▼表3 有色金屬熱處理常見力學(xué)性能缺陷及防止方法

過熱的另一個(gè)重要特征是淬火馬氏體粗大，它將降低沖擊韌度和耐磨性，增加淬火變形傾向和淬火開裂傾向，如圖10、圖11、和表7、表8 所示 。中碳鋼馬上按其形態(tài)和尺寸分為8級，7、8級即為過熱組織。