一般出現(xiàn)在淬火冷卻中的淬火變形問題，首先應(yīng)當(dāng)從熱處理環(huán)節(jié)，尤其是從淬火冷卻中去找原因。即便引起變形的主要原因在熱處理之前，也是先找熱處理方面的原因，這樣能幫助我們確定熱處理之前的變形原因所在的范圍。何況，不少熱處理之前留下的可能引起淬火變形的因素，也可以通過熱處理手段加以解決。因此，我們首先從淬火冷卻中尋找影響和控制工件淬火變形的因素，也就是影響工件的冷卻速度帶的位置和寬度的因素，并研究這些因素的特性和相互關(guān)系。
四、確定冷卻速度帶及其跨區(qū)情況的方法
        現(xiàn)場熱處理操作人員日常的工作，是對(duì)已經(jīng)送到熱處理車間來的工件做淬火處理。這時(shí)候，按冷卻速度帶法，工件的第Ⅱ區(qū)的寬度和位置，也就是工件承受淬火冷卻速度快慢的能力已經(jīng)基本確定了。我們要做的就是使工件在淬火冷卻中獲得的冷卻速度的快慢程度，既不
超過它所能承受的上限，即第Ⅱ區(qū)的左邊界的冷卻速度，也不慢過它容許的最慢冷卻速度，即第Ⅱ區(qū)的右邊界的冷卻速度。做好了這一點(diǎn)，就能滿足變形不超差等熱處理要求。
1．確定冷卻速度帶的方法
        通過檢查工件的淬火變形、是否淬裂，以及淬火態(tài)的表面硬度值，有時(shí)候再加上工件某些部位的淬硬層深度，再依據(jù)本文表1所列的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，就可以確定實(shí)際工件的冷卻速度帶及其跨區(qū)情況。如果再參照該工件的端淬曲線，還可以確定該工件的冷卻速度帶的寬度和左右邊界的位置。用這樣的方法確定的冷卻速度，是從最終的淬火組織來推測的“效果冷卻速度”，其中并不包括獲得該效果的實(shí)際冷卻過程的情況?；蛘哒f，不同的實(shí)際冷卻過程，也可能獲得相同的效果冷卻速度值。這是由熱處理工藝方法的多樣性和不惟一性決定的。
        有些情況下，用上述檢查淬火態(tài)表面硬度的辦法，不大容易找準(zhǔn)快端的位置。比如，淬透性比較好的鋼、滲碳工件的淬火、或者工件的形狀比較復(fù)雜，加上沒有發(fā)生淬火開裂等情況。這是因?yàn)椋阃感院玫匿摱舜闱€左端比較平緩，滲碳鋼件的表面硬度比較均勻，單憑
表面硬度還不大容易找到曾經(jīng)經(jīng)受冷卻速度最快的部位。這時(shí)，更適宜用淬硬層深度來確定快端的位置。淬硬層最深的部位，就是曾經(jīng)受最快淬火冷卻的部位，也就是快端所在的部位。當(dāng)然，如果采用檢查淬硬層深度來確定快端的位置，隨后也就應(yīng)當(dāng)改用控制淬硬層深度
的辦法，來移動(dòng)快端的冷卻速度值。
         此外，由于不同工件的實(shí)際情況千差萬別，作為分析和解決淬火變形問題的通用方法，就只能是定性的方法。為此，本文所用圖線上大多只有說明大小的位置關(guān)系，而不標(biāo)注具體數(shù)值。
2．工件的裝掛方式引起的淬火變形問題
        工件淬火冷卻中，裝掛方式對(duì)它們的冷卻速度帶的位置和寬窄有較大的影響；尤其是在多個(gè)工件同爐淬火的場合。裝掛方式通過影響工件周圍的散熱條件，介質(zhì)流動(dòng)情況和介質(zhì)的液溫分布，來影響不同部位的冷卻情況。和單件淬火相比，多件同時(shí)淬火時(shí)，工件的冷卻速
度帶往往要向右(冷卻速度減慢)方偏移。而冷卻速度帶的慢端向右偏移通常更遠(yuǎn)些。其結(jié)果，冷卻速度帶的寬度也隨之增大。如果采用的裝掛工具不當(dāng)，或者工件的問距過小，冷卻速度帶向右偏移過多，就可能引起部分工件超差的淬火變形。
        據(jù)報(bào)道，某廠大行星齒輪的滲碳淬火變形問題，就是裝掛方式引起淬火變形的典型例子。該廠生產(chǎn)~600mm的20Cr2Ni4A鋼大行星齒輪，要求齒面做滲碳淬火，開始采用的裝掛方式如圖5a所示。由于兩齒輪端面挨得很近，狹縫中淬火油流動(dòng)不暢，不僅造成部分齒面淬火硬度偏低達(dá)52HRC，還引起了最大1．4mm的端平面度變化。后來，通過寧波市神光電爐有限公司的工程師介紹改變裝掛方式，加寬了兩個(gè)齒輪端面的間距，如圖5b所示，來保證端面更容易散熱和淬火油能順暢流動(dòng)。結(jié)果，端面平面度變化降低到0．4mm以下，最小的平面度變化只有0．1mm。變形問題解決了。齒面硬度也整體提高到60—62HRC范圍。
        如果用冷卻速度帶法來分析這一變形問題的解決過程，容易看出：開始時(shí)因?yàn)楣ぜb掛方式不當(dāng)，降低了齒輪端平面部分的淬火冷卻速度，使該部位成為冷卻速度帶的慢端，并且向右伸入它們的第Ⅲ冷速區(qū)內(nèi)，以致工件超差變形和硬度高低不均。改變裝掛方式，提高了
齒輪端面的淬火冷卻速度后，工件的冷卻速度帶的慢端向左收縮，達(dá)到完全進(jìn)入其第Ⅱ冷速區(qū)的程度，淬火變形就得到了解決。
 
多個(gè)同樣的工件同批淬火時(shí)，由于各工件所處的位置和環(huán)境不同，所以不同工件的冷卻速度帶的位置和寬度，以及不同工件的快端和慢端的部位，都會(huì)有所不同。這兩方面的不同又將影響到不同工件的變形方式和變形程度。無疑，改變工件的裝掛方式和裝掛密度，可以改變不同工件的冷卻速度帶的位置和寬度，以及不同工件的變形方式和變形程度。因此，大生產(chǎn)中，工件淬火冷卻時(shí)的裝掛工具和裝掛密度是影響工件淬火變形情況的重要因素。



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