一项令我疑惑多年的热处理工艺

陆丰

这不是一个故事，而是我亲身体验的一件事情。如下：
在大学期间，我们班到青岛一些大型企业的热处理车间参观、学习（毕业实习是在上海嘉定区的上海齿轮厂）。在某企业热处理车间，看到一台箱式电阻炉正在处理一批滚丝模。在热处理工打开炉门取出滚丝模去淬火的那一刻，我看到滚丝模表面的温度颜色似乎不到1280℃。我看了一眼仪表盘，1100℃！My God ! 这不是在制造废品吗？这一定是温度设定错误！我把发现的这一情况迅速向陪同我们参观的车间技术总管李工讲了。没想到李工听后哈哈一笑，神色坦然。我甚感诧异，忙问：“李工，1100℃淬火加热，这温度是不是太低了？”
“不低，1100℃淬火加热、450℃回火是我们的经验总结。” 李工答道。
“那么，红硬性能保证吗？”我不解地问。我认为，如果合金元素不能充分溶入奥氏体，那就是浪费，就不能发挥合金元素在钢中的作用。
“能保证。这项工艺我们用了多年了，客户挺满意。”
闻之，我对这种实际与理论严重脱节的热处理工艺甚感迷茫。又问：“李工，你能否把工艺原理给我讲一下？”
“可以呀，”李工爽快地答道，“高速钢是一种高碳高合金钢，这就注定了钢中含有大量的碳化物。在1280℃淬火加热时，碳化物大量溶入奥氏体，提高了钢的硬度和红硬性。但是，碳化物是一把双刃剑。在淬火加热时，碳化物大量溶入奥氏体会造成Ms点降低，淬火后的残余奥氏体增加，并且稳定化，以致经三次回火，残余奥氏体还未转变为马氏体，造成回火不足，容易出现因内应力集中而导致的变形及开裂。此外，1280℃淬火加热也极易产生过烧、晶粒粗大，使钢的强度和塑性降低。”李工继续说道，“在1100℃淬火加热，虽然碳化物溶入奥氏体的数量少了点，但并未对钢的硬度和红硬性造成实际的影响。在这一温度下，不会产生过烧、晶粒粗大现象。此外，未溶入奥氏体的碳化物对晶粒长大起了机械阻碍作用，细化了晶粒，还增加了钢的耐磨性。保证了滚丝模在工作时不崩刃还具有高的冲击韧性。”
李工的解答，给我留下了极其深刻的印象。我当时想，有机会我一定亲自验证该工艺。
大学毕业后，我在企业做了热处理技术主管，给企业解决了许许多多的技术难题。此间，李工的高速钢滚丝模热处理工艺一直在我的脑海里浮现。由于业务范围所限，我一直没办法对李工的这个工艺亲自验证。想来，这也是我从事热处理工作的一件遗憾事吧。
现在，我把这件事情讲给大家，有条件的朋友不妨一试，替我做一验证。说明一点，请一定把验证结果反馈给我。

黄华山

现在滚丝模大部分为Cr12MoV材料不用高速钢做，如果说是Cr12MoV材料1100℃加热淬火是正常工艺。

songyf687

高速钢1100℃太低，

大虫

CR12MOV常用温度在1000-1050℃之间加热,一般用1030℃较多.

调质

我们也遇到过,象H13材料,二次硬化效果出不来,多次回火硬度提高不明显,造成硬度偏低现象,借此请教大家,如何改善

stm001

回火温度的高低取决于淬火温度高低。析出强化也取决于淬火温度高低。没有足够的淬火温度，回火二次硬化效果不好

stm001

热处理不能生搬硬套，而要看零件的服役条件。高速钢做刀具要足温淬火。滚丝模嘛亚温淬火。温度低一点回蛮正常，不足为怪。
热处理确实不能生搬硬套，我们都不应该是学“机械”的（没有贬低机械的意思）。根据零件的服役条件，合理选择加热温度至关重要。

xinghai88

听我老师说起过,为了提高韧性,但无红硬性.要求网壮炭化物级别,不然易掉渣.

hnxy

你的眼光够厉害呀,当初还是一个学生就能靠眼光目测温度.向你学习了!.我经常有机会处理高速钢的拉刀,到时候一定拿一两件试试,呵呵,,

herohua

V---碳化物---抑制晶粒长大

herohua

这文章值得一看.

temper2008

高速钢也可以用做模具钢那时淬火温度都选的低，要是用做刀具就得用１２８０了

汤大郎

陆兄：高速钢有低淬低回工艺，但1100太离谱了！我做Cr12用过850淬油，硬度可以达到，性能就够呛了。高速钢这么贵，谁敢冒这个险？
玩热处理胆太大有时见效的，反思还是可以找到理论根据的。
高速钢还可以渗碳呢

lpx

这属于亚温淬火，没什么奇怪的。

ltw369258

有条件的朋友可以试一试上面说的温度淬火，行与不行试了就知道（解剖就知道了）。有时就是要突破一些原有理论的束缚，否则就没有创新了。

其实高速钢“低淬低回”也说得走（不仅是限于高速钢），只是我们没有此类材料，没有办法试验了。

[ 本帖最后由 ltw3696553 于 2007-3-26 22:16 编辑 ]

老兵

楼主,根据你说的情况,咱俩可能还是校友呢,不过我认为你说的"令我疑惑多年的热处理工艺"应该是一个故事.我过去曾在刀具厂从事高速钢热处理工艺的编制十多年,也处理过Gr12MoV的滚丝轮.我认为:
1 你说的应该1280度淬火的高速钢是指W系高速钢W18Cr4V吧,W18Cr4V制造的滚丝轮用你说的那种方法进行热处理,其硬度只有50HRC(理论计算的数值),的确正如你说的1100度淬火是在制造废品.
2 "李工"介绍的那种高速钢,其正常淬火温度若为1220度的话,那应该是W--M o系高速钢W6Mo5Cr4V2吧,用W6Mo5Cr4V2钢制造的滚丝轮1100度淬火并回火后硬度能达到57HRC(理论计算的数值),在螺距大于3mm,承受中等载荷的滚丝轮上使用的话是可以的.但对一般常用的滚丝轮其硬度还是有点低(硬度要求为59--62HRC),最好稍微提高一点淬火温度使其淬火回火后硬度能达到正常的要求.

老兵

  高速钢正常淬火的温度较高,目的是让高速钢高温奥氏体化后尽量固溶较多的碳和 合金元素,以便淬火特别是回火后使高速钢能具有较高的硬度较高的强度和较高的红硬性,通常这种处理方法主要用在刀具上.
     高速钢的低温淬火法,日本是上个世纪60年代就兴起了,我国是70年代后期才逐步进行研究应用的:
    (1) 它是通过抑制M6C和MC型碳化物溶入高速钢基体,使高速钢基体碳含量降低,导致Ms点上升从而显著降低了孪晶马氏体 的数量,获得部分板条马氏体的淬火组织,从而使高速钢的强韧性增加.

老兵

(2)淬火加热温度适当降低,能使高速钢基体保留较多细小弥散的合金碳化物,该碳化物阻碍晶界移动,从而亦能阻碍细小晶粒的长大,晶粒越细钢的强度就越高,就越有利于其强韧化.
    滚丝轮是冷挤压模的一种,它要求所使用的材料有较高的强韧性,楼上3位朋友所说的C r12MoV钢滚丝轮,通常最少有两种热处理方法能达到设计要求,而用高速钢制造的滚丝轮,在经过适当的热处理后确实其强韧性比C r12MoV的高,且使用寿命也高许多,但若我们对高速钢滚丝轮采用低温淬火使用的温度过低的话,可能会造成高速钢的基体强度过低,出现高速钢的滚丝轮使用寿命不如C r12MoV的事实.当然我说的也有不当之处,望批评指正.

xdc

淬火要使材料奥氏体化，但所有的材料都要求‘碳化物完全溶解的，就像高碳钢的淬火一样。

liuph17

我做高速钢M42的淬火,李工的说法确实是有道理的,我也试过高温和低温对红硬性以及其他机械性能影响的实验