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机床弹簧夹头采用超音频淬火设备进行热处理，产生开裂缺陷怎么办？

机床弹簧夹头采用超音频淬火设备进行热处理，受操作工艺、周边环境等因素的影响，极易产生开裂缺陷。此缺陷轻则影响弹簧夹头的使用寿命，重则导致弹簧夹头报废。因此，了解开裂缺陷产生的原因及对策是非常重要的，具有非常重要的现实意义。

机床弹簧夹头开裂缺陷产生的原因及措施如下：

1、整体加热过程中，由于加热温度较高，导致奥氏体晶粒粗大，淬火后得到较粗大的马氏体组织，使基体脆性增加，加上颈部厚度薄，故其强度和弹性明显降低，造成该处的断裂。为此，我们应严格执行弹簧夹头的热处理工艺规范，如严格控制加热温度、冷却方式等。颈部薄的截面处用铁皮或石棉绳保护，以防加热或冷却过快，产生较大的热应力，降低畸变与开裂倾向。

2、60Si2Mn钢制弹簧夹头的颈部经中温或高温快速回火后，由于未快速冷却而导致第二类回火脆性的发生，使颈部的冲击韧性下降，脆性增大。为此，我们提出以下措施：要求头部和颈部应有不同硬度的弹簧夹头，其尾部和颈部可采用超音频淬火设备进行局部回火，加时间不超过3min，然后油冷；头部与颈部截面相差较大件，采用超音频淬火设备进行快速回火时，加热时间不超过1min。

本文简单介绍了弹簧夹头开裂缺陷产生的原因及对策，希望对您的热处理工作有所帮助。如果您想了解其他缺陷的解决措施，您可以看看热处理方面的书籍，相信会有很大的收获。

关于金属热处理中的过热现象

我们知道热处理过程中加热过热易导致奥氏体晶粒的粗大，使零件的机械性能下降。

1.一般过热

加热温度过高或在高温下保温时间过长，引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低，脆性转变温度升高，增加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料（常为不懂工艺发生的）。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后，在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。

2.断口遗传

有过热组织的钢材，重新加热淬火后，虽能使奥氏体晶粒细化，但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多，一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶界面，而冷却时这些夹杂物又会沿晶界面析出，受冲击时易沿粗大奧氏体晶界断裂。

3.粗大组织的遗传

有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时，以慢速加热到常规的淬火温度，甚至再低一些，其奥氏体晶粒仍然是粗大的，车床导轨淬火设备优点，这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性，可采用中间退火或多次高温回火处理。

试验得出的淬火质量的几个关键原因

采用同一中频感应淬火参数，对于热处理项目进行检测，我们发现:

(1)正火工件的感应淬火组织，马氏体较粗大。

(2)正火处理的工件感应淬火后硬化层相对于调质硬化层要浅一些。

(3)表面硬度也比调质的低1~3HRC(但是一旦增加感应淬火时间，正火工件和调质工件的表面硬度和硬化层没有太大的区别，但是组织相比较更粗)。

(4)正火工件的变形规律性不强。调质工件变形很小，甚至没有变化(因此对于以后大批量采用正火作为预备热处理的工件，需要热后加工(主要是长度尺寸)，保证尺寸合格，并且不同钢材炉号的材料也要做变形试验，保证加工余量。调质工件的加工成本比正火工件的冷加工成本高很多。因为调质工件首先要正火，就是说多了一道淬火+高温回火工艺;调质工件粘度高，刀具消耗多，冷加工成本也高(正火增加热后尺寸修正的成本相对于调质还是低很多)。

(5)调质状态的工件硬化层分布较正火状态的明显，正火状态的过渡区较大。用酒精腐蚀观察正火状态的模糊。仔细观察正火和调质工件的过渡区，在调质工件的过渡区，可以发现马氏体组织，而在正火工件的过渡区没有发现，间接地证明了对于感应加热，由于加热时间短，基体组织越均匀，产生完全奥氏体的可能性越大，冷却时产生完全马氏体的几率也大。

感应加热是一种快速加热方式，奥氏体化程度和均匀化程度不仅与原始组织有关，而且与加热速度有关。原始组织越均匀，加热速度缓慢，完成奥氏体化并均匀化所需的时间就短，反之则相反。