钢件规范热处理与非规范热处理的比较

    热处理是机械加工制造中的一个重要过程，热处理的质量好坏直接关系着产品或零件的内在质量。在加工中影响热处理质量的因素很多，在保证材料的质量达到国家标准的前提下（化学成分、碳化物形状及分布、晶粒度），规范热处理工艺及操作是严把钢件热处理质量的一个重要环节。规范热处理与非规范热处理比较具有以下几点：
　　1、 规范热处理后钢件能得到较高的硬度，较好的耐磨度，热处理后的内部组织均匀，能提高工件的强韧性。而非规范热处理后的钢件往往硬度不足，组织均匀性差，强韧性及耐磨性降低，不能充分发挥钢件的良好特性。如图a、b 所示：

 
    图 a                                             图b
　　图a为40Cr淬火后金相图，组织均匀，为中碳马氏体以及少量黑色条状自回火马氏体。图b 非正常淬火后金相图，组织为黑色托氏体以及粗大网状分布的铁素体，钢件强韧性下降。
　　2、 规范热处理可减少工件的开裂、防止脱碳严重，过热过烧，工件变形较小，从而提高钢件的使用寿命；而非规范热处理会产生以下缺陷：
　　①氧化和脱碳严重，影响工件的力学性能和表面质量，降低工件表层的强度、硬度和疲劳强度。如图 c 所示：
    
　　图C为45#钢热处理后金相图，钢件表面脱碳严重，大大降低了钢件表面强度和疲劳极限，因此冲压时易于表面脱碳处形成开裂。
　
　　②产生过热和过烧，不仅降低钢的力学性能，也容易引起淬火的变形和开裂。过热可以用正火处理来纠正，过烧后的模具工件只能报废。如图 d、e 所示：

  
    图d                                            图e 
　　图d为高速钢丝锥，淬火时过烧，致使表面产生皱皮和严重变形。
　　图e为高速钢淬火时过烧，形成的粗大碳化物开裂。
　　③淬火冷却畸变与开裂。如图 f 所示：
　　图为Cr12淬火时冷却过快，热应力集中造成开裂。
　  
   　图f
　　3、 规范热处理能提高钢件弹性、硬磁性、耐蚀性和耐热性。如各种弹簧要求强度高，弹性好，一般都用中、高碳钢制造，并淬火成马氏体，再配合以中温回火，使弹性大大提高（如图g所示）；
    
    图g
    如果淬火时没有采用合理规范的热处理工艺，则会发生脆断现象，钢件无法得到理想的弹性。各种永久磁铁都用高碳钢或特殊磁钢制造，淬火成马氏体，经技术磁化，磁性高而矫顽力大，经久不退磁（如图h、i所示）；再如许多不锈钢或耐热零件也要首先淬火成马氏体或贝氏体，使不锈耐热性提高，而非规范热处理得到的组织不理想，达不到预期目的，无法改善钢的工艺性能。如图 j 、k所示：
　　图为65Mn钢热处理金相图，其马氏体长度符合国家标准，属正常淬火组织，钢件有较好的弹性和强度。　
　    
  　图 h                                图 i
　　图 h中钢件金相图由块状共晶碳化物的形貌可以表明，钢件回火不足，残余奥氏体几乎没有转变，因此在磨床加工时发现磁性不足，吸不住。经回火后，图 i所示，组织明显改观，磁性也正常。
　 　
    图j                                         图k
　　图j 为 3C13钢非正常热处理金相图，晶粒粗大，钢件脆性大，抗蚀性下降。
　　图k为3Cr2W8V钢正常热处理金相图，组织均匀性好，钢件可以有较好的红硬性。
　　4、 规范热处理在保障模具制造精度，降低制造成本、延长使用寿命起着重要作用。现代模具的失效以及寿命变短等问题。据调查统计，有50%以上的原因来自于热处理工艺不善，热处理造成的开裂、变形超差及性能超差，大多数情况下回使模具报废，延长交货期，提高模具的制造成本。
　　就目前的热处理状况来看，许多小的热处理厂家只重利益,不重产品质量,加上某些客户的不合理压价,造成热处理厂家之间恶意竞争,为保障基本的生产利益,厂家通过改变热处理工艺来压缩成本,它所带来的不良状况就是热处理市场的混乱和不良发展,反映到终端用户就是模具的产品的质量差异和短期失效，从而带来无法挽回的损失
　　（如图l、m所示）。因此规范热处理工艺，严格操作流程是热处理环节重中之重，也是引导热处理市场向良性发展的必经之路。
  　 　
    图l                                              图m 
　　图l和 图m 均为热处理时非正常工艺及非规范操作造成的模具或工件短期失效，只能重新加工制造，延长了交货时间。 

信息来源：http://www.zbzt.com