五、检验方法 5.1热处理后检验方法
1、使用态的显微组织应为细针状回火马氏体+均匀分布的碳化物。 2、中频感应加热表面淬火后，淬硬层深度应为5.5~6.0mm，硬度应≥56HRC,径向圆跳动0.7mm。
5.2热处理规范及操作守则
5.2.1调质操作
一、工件浸入淬火介质应遵循的守则
1、工件浸入淬火介质前在空气中预冷可以减少畸变，预冷时间t=12+(3~4)d，d是危险截面厚度。
2、工件在淬火介质中应根据其形状，沿不同方向作适当移动，以提高介质的冷却速度和减少工件畸变。
3、轴类和圆筒形工件，从加热炉中取出后，应预冷片刻，垂直浸入淬火槽。 4、淬火后的工件应及时回火，通常室温停留时间不超过4小时。 5、回火时，在回火脆性范围内，采用油冷。 完毕后续操作注意事项：
1、当炉温达到达到工艺温度时，用吊车将以准备好的工件料架吊进炉内，盖好锅盖后，炉温略有下降，待升至工艺温度记录加热时间。
2、到达加热时间后，打开炉门，用铁钩将轴逐根勾出迅速进入硝盐槽冷却，冷却时上下窜动。
3、因轴细长，冷却后可能变形超差，所以从冷却槽取出后立即清理表面，进行热矫直。
4、热矫直后清洗干净进行回火，回火后检查硬度，硬度合格后再进行矫直。校直后检查直线度，达到技术要求后转下道工序。 二、质量检验方法：
1、外观检查，工件表面不允许有裂纹和有害的伤痕（必要时可用磁粉检测或其他无损检测方法检测）
2、用布氏硬度、洛氏硬度或维氏硬度测量硬度。表面硬度硬度必须满足技
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术要求，表面硬度的误差范围，根据不同类型如下表:
淬、回火件硬度要表面硬度误差范围HRC 求范围 单件
<35 35~50 >50
同一批件 <35
35~50
>50
特殊重要件 3 3 3 5 5 5 重要件 4 4 4 7 6 6 一般件 6 5 5 9 7 7
3、金相组织，观察显微组织，淬火组织是否是马氏体，回火后组织是否是索氏体组织。
5.2.2中频感应加热表面淬火
一、感应加热淬火操作要点：
1、连续淬火时，工件直径较大，可采用预热-加热法，即利用感应器或工件反向移动预热，然后立即正向移动连续加热淬火。
2、当要求的淬硬层深度超过现有设备所能达到的透热深度时，可采用前述方法加深硬化层深度。
3、阶梯轴应先淬直径小的部分，然后淬直径大的部分。 4、为了加热均匀，应尽可能使工件旋转。 5、工件不得有油污和毛刺。 6、不得空载加热。
7、各电参数不得超过允许的最大值。
8、加热时，不得触碰工件和感应器，以免灼伤。
9、加热时，工件与感应器不得互相触碰，以免感应器击穿和击伤工件。 10、感应器不得歪扭变形，以保持原有形位精度。 二、 感应淬火质量检查
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1）外观检验
工件表面不得有热河形式的裂纹；不得有后序加工余量1／3的锈蚀和灼伤等缺陷。一般工件100%目测检验；重要工件应100%进行无损检测。 2）表面硬度检验
淬火区域范围的检验，依据硬度计测得的硬度确定，或根据淬火区的颜色用卡尺或钢直尺测定。形状复杂或无法用硬度计测量的工件，可用硬度笔或锉刀进行检测。
3）有效硬化层深度检验
形状简单的工件硬化层深度波动范围 有效硬化层硬化层深度波动范围／ 有效硬化硬化层深度波动范围／深度／mm mm 层深度／mm mm 单件 同一批次 单件 同一批件 ≤1.5 0.2 0.4 3.5~5.0 0.8 1.0 1.5~2.5 0.4 0.6 >5 1.0 1.5 2.5~3.5 0.6 0.8 4）金相组织检验
感应淬火后的金相组织，按马氏体大小分10级。其中，4~6级，即细小马氏体为正常组织；1~3级为粗大或中等大小的马氏体，是由于加热温度偏高造成的；7~10级组织中有未溶铁素体或网状托氏体，是由于加热温度偏低或冷却不足产生的。 5）变形度检验
感应淬火、回火后的变形量，根据工件图样和工艺文件的规定检验。其中，轴类工件的直线度不得超过加工余量的1／3. 6）硬化区和硬化层
不同形状结构的工件，表面淬火后的合理硬化区和硬化层深度，应符合以下规定：
轴类工件端头在一次加热淬火时，允许有2~3mm的过渡区；连续加热是
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允许有2~8mm的过渡区。
局部淬火的工件允许误差为±3mm。
阶梯轴高频感应淬火后，允许在阶梯处有一定宽度的未淬硬区，即直径差小于10mm时未淬硬区小于5mm；直径差为10~20mm时未淬硬区小于8mm；直径大于20mm时未淬硬去小于12mm.
淬火部分带槽的轴，在槽两端应倒角2~3mm。如不能倒角，则两端允许有<8mm的软带，其硬度可低于图样规定下限15HRC。
如果淬火部分有槽或孔，而孔或槽距轴段小于8mm时，则允许该处小于8mm不淬硬。
有空刀槽的轴，距空刀槽处允许有不大于5mm的软带，其硬度可低于图样规定下限15HRC。
轴的端面与轴均需要淬火时，允许一个表面上有8mm的回火带，或允许有一面距边缘5mm不淬硬。 5.2.3冷处理操作要点
1、认真清理工件，工作不得有水、油污、杂物等； 2、工件未冷至室温时，不得进行冷处理，以防工件开裂； 3、工件冷处理前，先用冷水冲洗数分钟，再放入冷冻室；
4、为减少冷却过程中的应力，对形状复杂及尺寸较大的工件，应在室温下装入冷却设备中，与设备一起冷至处理温度；
5、由于冷处理使工件的内应力增加，工件处理后应在空气中使其缓慢升温至室温后，再进行回火；
6、操作中应穿戴劳动保护用品，用长柄工具取放工件，防止冻伤； 7、水、油浴液态氧接触时会发生激烈反应而爆炸，应严格禁止水油与液态氧接触。
六、热处理材料组织、性能分析
6.1 组织分析
1、调质淬火后组织为马氏体，如果加热温度不足或冷却速度过慢，就有可能生成非马氏体组织如铁素体、托氏体等。温度过高，可能产生过烧、过热、 加
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热温度超过该钢正常淬火温度，钢中奥氏体晶粒显著粗大，超过技术要求的晶粒度，淬火后获得粗大马氏体组织。过共析钢加热温度过高，淬火后残留奥氏体量过多。淬火介质冷却能力不够或冷却操作不合理，致使形成部分珠光体类组织。淬火后再进行回火，渗碳体会发生聚集长大。当回火温度高于400℃时，碳化物即已开始聚集和球化；当温度
高于600℃时，细粒状碳化物将迅速聚集并粗化。碳化物的球化、长大过程是按照小颗粒溶解、大颗粒长大的机制进行的。最后回复或再结晶了的 相加颗粒状渗碳体的混合组织为回火索氏体，具有良好的综合机械性能。
2、中频感应淬火后，零件表面获得高硬度的马氏体组织，而心部仍然保持韧性和塑性较好的回火索氏体组织。如果加热温度过低，则所得表面硬度不足且淬层很薄。
3、深冷处理，深冷处理可使淬火马氏体析出高度弥散的超微细碳化物。 低温回火，使孪晶马氏体中过饱和碳原子沉淀析出弥散分布的 碳化物，既可提高钢的韧性，又保持了钢的硬度、强度和耐磨性；低温回火以后得到回火马氏体及在其上分布的均匀细小的碳化物颗粒。减少了残余奥氏体的量，得到较好的综合机械性能和尺寸稳定性。感应淬火+低温回火后保温时零件的组织转变 为回火索氏体，经感应淬火+低温回火转化为回火马氏体。感应淬火+低温回火后冷却到室温后的组织及性能，感应淬火+低温回火后冷却到室温后的组织为回火马氏体，保证主轴表面的高硬度，高耐磨性，高疲劳强度减少内应力，降低脆性。
6.2 热处理缺陷及控制方法
6.2.1淬火畸变类型及其形成原因
1、体积变化，热处理前后各种组织比体积不同是引起体积变化的主要原因。由马氏体→贝氏体→珠光体→奥氏体的比体积依次减少。
2、形状畸变，工件各部位相对位置或尺寸发生变化。引起的原因可能是a加热温度不均，形成的热应力引起畸变或工件在炉中放置不合理，在常温下常因自重产生蠕变畸变。B.加热时，随加热温度升高，钢的屈服强度降低，已存在于工件内部的残留应力（冷变形，机加工等）达到高温下的屈服强度时，就会引起工件不均匀塑性变形而造成形状畸变和残留应力松弛。C.淬火冷却时的不同时性形成的热应力和组织应力使工件局部塑性变形。
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