1．淬火、回火準備工作：1）檢查設(shè)備，儀表是否正常；2）正確選擇夾具；3）檢查零件表面是否有碰傷、裂紋、銹斑等缺陷；4）確認零件要求的淬火部位硬度、變形等的技術(shù)要求，核對零件的形狀、材料的加工狀態(tài)是否與圖樣及工藝文件相符合；5）表面不允許氧化、脫碳的零件，當(dāng)在空氣爐加熱時，應(yīng)采取防氧化脫碳劑裝箱保護或采用真空爐加熱；6）易開裂的部位如尖角靠邊的孔，應(yīng)采取預(yù)防措施，如塞石棉、耐火泥等。

2．常見材料淬火、回火工藝規(guī)范

1）加熱溫度

          表1           常用材料的常規(guī)淬火、回火規(guī)范

注：Cr12Mo1V1 即 D2（美國）、1.2379（德國）、SLD（日立）、SKD11（日本）、K110（奧地利）；

9CrWMn  即 O1（美國）、1.2510（德國）、K460（奧地利）；

4Cr5MoSiV1  即 H13（美國）、1.2344（德國）、8407/8402（一勝百）、W302（奧地利）；

7Cr7Mo3V2Si 即 LD1；                   

HS-1是高級火焰淬火，多用模具鋼；

除45號鋼或特別說明均采用回火兩次的工藝。

2）淬火保溫時間t =8～10 min+kαD

k——裝爐系數(shù)（1～1.5）；α——保溫系數(shù)（見表2）；D——零件有效厚度。

表2               淬火保溫系數(shù)

3）回火保溫時間

①工件有效厚度d<>

②工件有效厚度d>50mm，按照保溫時間t=d/25（小時）計算；

③ 每次回火后空冷至室溫，再進行下次回火。

4）去應(yīng)力（入爐時效）

①高合金鋼550~650℃，熱透后，保溫時間>3小時；

3．淬火和回火設(shè)備

1）淬火設(shè)備——真空淬火爐、中溫箱式爐、高溫箱式爐。

2）回火設(shè)備——真空回火爐、中溫箱式爐。

3）冷卻設(shè)備——水槽、油槽、風(fēng)箱。

 4．操作方法

 1）零件應(yīng)均勻擺放于爐內(nèi)有效加熱區(qū)，在箱式爐中一般為單層排列加熱，工件間適當(dāng)間隙。小件可適當(dāng)堆放，但要酌情增加保溫時間。

 2）細長零件加熱要考慮裝爐方法，以減少工件變形，如垂直吊掛，側(cè)立放平支穩(wěn)等。

 3）零件同爐加熱,截面尺寸不宜相差過大,厚度10～50mm同一爐,50～80mm同一爐，大截面零件應(yīng)擺放在爐膛里面,以便小工件先出爐。大小零件分別計算加熱時間(僅指箱式爐)。

 4）高合金鋼及形狀復(fù)雜的中小截面零件，應(yīng)在550～650℃裝爐，并經(jīng)預(yù)熱保溫后，才能進行升溫加熱。

 5）高溫合金鋼零件要經(jīng)過一次或兩次預(yù)熱，才能加熱淬火（見下圖）。

6）不同類型的零件在淬火冷卻過程中應(yīng)遵守下列原則：

軸、套筒、圓環(huán)類零件：應(yīng)沿軸心方向垂直進入冷卻劑，并在冷卻劑中上下竄動。

墊圈類零件：應(yīng)徑向垂直進入冷卻劑。

長板類零件：選擇橫向側(cè)面進入冷卻劑為好。

有盲孔凹面的零件：盲孔凹面向上進入冷卻劑。

截面厚薄相差較大的零件：大截面部分應(yīng)先進入冷卻劑。

帶單面長槽的零件：應(yīng)槽口向上，一端傾斜45°進入冷卻劑。

7）淬火后應(yīng)及時回火,一般零件淬火至回火不超過4小時，大型或復(fù)雜易裂零件應(yīng)立即回火。

8）返修的零件在重淬前一般需經(jīng)高溫回火或正火處理；合金工具零件應(yīng)退火處理。

9）有淬裂危險的零件，在淬火冷卻至50～80℃即應(yīng)入爐回火。

10）需多次回火的零件，每次回火均應(yīng)冷至室溫。

11）凸、凹模和成形零件等硬件主要進真空爐熱處理，真空度＜＝2.66Pa。以防氧化、脫碳。

5．常見的缺陷及解決的辦法

表3               淬火缺陷原因及解決辦法

二、退火與正火工藝規(guī)范

 1．準備工作

1）檢查設(shè)備，儀表是否正常，并應(yīng)事先將爐膛清理干凈；

2）核對物料與圖樣是否相符，了解零件的技術(shù)要求與工藝規(guī)范；

3）正確選擇工裝夾具，確定出爐方法；

4）對不允許表氧化，脫碳的零件，應(yīng)采用進行防氧化脫碳劑保護或真空爐處理。

2．工藝規(guī)范：1）加熱溫度

表4                    常用鋼退火工藝規(guī)范

表5     常用鋼材的正火溫度

2）保溫時間：電爐加熱的保溫時間 = 零件有效厚度×保溫系數(shù)

表6    退火、正火保溫系數(shù)

3）冷卻速度

碳素鋼退火應(yīng)以不大于100～200℃/h的冷卻速度冷至500～550℃后空冷。合金鋼及高合金退火應(yīng)不大于20～100℃/h的冷卻速度冷至500～550℃后室冷，正火應(yīng)在空氣中散開冷卻不允許堆放或置于潮濕的地上冷卻，大件或要求硬度高的零件方可在流動空氣中或其它介質(zhì)中冷卻。

3．加熱設(shè)備：退火、正火主要采用箱式爐，必要時可選用真空爐。

4．操作方法

1）零件裝爐時，必須放置在預(yù)先確定的有效加熱區(qū)內(nèi)，裝置量、裝爐方式及堆放形式的確定應(yīng)以保正零件均勻加熱和冷卻，且不造成有害缺陷的原則；裝箱退火時，箱間距離應(yīng)大于100mm。

2）裝爐后需要檢查零件與電熱原件確無接觸時，方可送電升溫，在操作過程中，不得隨意打開爐門。

3）零件的升溫速度主要根據(jù)化學(xué)成份，幾何形狀等因素來確定，對于高碳，高合金鋼斷面較大或形狀復(fù)雜的零件，以及裝箱退火零件，應(yīng)采用低溫裝爐，加熱到500～550℃保溫一段時間后再加熱到規(guī)定的溫度。

4）保溫時間從爐溫達到規(guī)定的溫度算起，但裝爐量大時，應(yīng)適當(dāng)延長，對于裝箱退火，通常應(yīng)增加2～3h。

5）對于易變形件，裝爐時應(yīng)注意，支平放穩(wěn)。

5．常見缺陷及解決方法：

三、火焰淬火工藝

1．準備工作

1）檢查乙炔，氧氣瓶的壓力是否符合要求；

2）檢查零件是否與圖樣及文件及工藝文件相符，表面不得有氧化皮、毛刺等；

3）適用于火焰淬火的材料是：含碳量在0.3～0.6%碳素鋼最適宜，以及碳含量為0.3～

0.5%的低合金鋼。在表面淬火前，為了獲得良好的淬火質(zhì)量，一般先進行正火和調(diào)質(zhì)處理得到細晶粒的索氏體加鐵素體或回火索氏體組織。

2．工藝規(guī)則

1）氣體壓力與流速：壓力過低會造成淬火表面硬度過低，壓力過大會引起火焰跳動，一般情況下氧氣壓力取0.5～0.8Mpa乙炔氣的壓力取0.005～0.007Mpa；

2）混合氣的比例通常為氧：乙炔 =（1.1：1）～（1.57：1），這樣即為中性火焰；

3）噴火器應(yīng)與零件表面垂直，距冷卻水的距離應(yīng)為10～40mm；

4）零件加熱溫度一般為880～900℃，目測時呈現(xiàn)櫻紅色即可淬火；

5）對含碳量0.6%以下的碳鋼用15～25℃的水冷卻，碳含量大于0.6%的碳鋼和含鉻及錳的低合金鋼用30～40℃的水與空氣的聯(lián)合冷卻，部分高合金鋼可以空冷；

6）對于易產(chǎn)裂紋的工件，淬火后應(yīng)及時回火；

7）HS-1火焰淬火：中性焰，火焰長度10～15mm距刃口邊緣4～6mm，加熱帶8～12mm（單噴嘴）12～20mm（雙噴嘴）；氧氣壓力49～69N/mm，乙炔壓力4.9～6.9N/mm，可經(jīng)火焰預(yù)熱180～200℃，1～1.5小時，淬火加溫900～1000℃（目測）；空冷，一般模具淬火后可用火焰回火，回火后表面硬度50～60HRC，淬硬層3～4mm。

 3．常見缺陷及解決辦法：

四、熱處理工人自檢要求：

1．熱處理前仔細消化圖紙和工藝要求，檢查工件是否和圖紙符合，零件表面有無裂紋等；

2．檢查所用設(shè)備、儀表是否正常，能否滿足工藝要求；

3．根據(jù)圖紙要求和通用工藝規(guī)范確定零件的加熱工藝參數(shù)（溫度、時間），并隨時檢查儀表顯示是否符合預(yù)定工藝；

4．工件在熱處理工藝完成后自檢內(nèi)容：

1）外觀：在工件表面不能有裂紋及傷痕等缺陷，按熱處理工件數(shù)量100%自檢；

2）表面硬度：表面硬度自檢一般安排在第一次回火后進行，按熱處理工件數(shù)量大小進行抽檢，檢測方法按《金屬洛氏硬度試驗法》的規(guī)定進行，未抽檢的工件，用刀100%檢查；

3）變形：淬火、回火工件的變形應(yīng)不影響以后的機械加工和使用，允許變形量見下表：

4）變形量采用平尺、塞尺組合測量；

5）對于有特殊要求的工件應(yīng)進行金相檢測、探傷檢測。

5．自檢過程中發(fā)現(xiàn)不符合圖紙及工藝要求，應(yīng)通知現(xiàn)場工藝員做出處理意見，不準許流入下工序。