渗碳炉二次淬火工艺的分析

　　我们先分析一下组织在淬火前后的变化。对于表面，组织应该是回火马氏体加均匀分布的细小颗粒状碳化物和残余奥氏体，在二次淬火过程中，初次的淬火的加热温度较高，可以细化组织，并且能溶解大部分的碳化物，但在淬火后，表面高碳组织中留下了大量的残余奥氏体。

　　在我们以往的工艺中，是直接将淬火后工件进行再次升高温进行二次淬火，这样淬火结束后进行低温回火，结果表面硬度意外的偏低。对此，我们曾分析是否由于两次升高温使得工件表面脱碳通过做表面含碳量的测试，答案是否定的。所以怀疑是没有淬火成功，于是将工件再次的淬火处理，结果硬度仍然低于正常值，对随炉的仿形试棒进行切片后组织分析，结果发现其残余奥氏体量偏高。在没有深冷处理手段的前提下，我们先将工件进行了两次低温回火处理，试图将组织中的马氏体状态进行改变，从原来的粗针、长针状转变为短针，它弥散在肌体组织中应该较原来的状态所表现出来的各强度指标好的多。

　　但从表面硬度来讲，仍然是不理想的，因为就从组织的转变上来讲，残余奥氏体在回火过程中是无法再次转变为马氏体，也就无从谈起表面硬度的增加了。为此，我们从工艺的源头抓起，仔细分析产生残余奥氏体的原因。

　　初次淬火我们选择了温度较高的880-900℃，此时表层碳化物大部分溶解到奥氏体中，在这样的温度下淬火，当然的可以使心部组织周全的细化，同时可以解决由于渗碳过程中形成的网状碳化物，但也无可避免的使表层组织中形成大量的残余奥氏体，此时如果直接进行连续的速度升高温、再次淬火，那在第2次淬火加热过程中，残余奥氏体没有够多的时间进行转化，在升到奥氏体化温度范围内时，有未溶解碳化物与先前生成的残余奥氏体中碳形成平衡对抗，使得先形成残余奥氏体越加稳定化，并在随后的淬火过程中也将稳定的留下来，同时后形成奥氏体在冷却过程中马氏体转变的不透彻性，也会形成新的残余奥氏体相，这两部分使得终端残余奥氏体相互相叠加而使比例越大，从而使硬度偏低。

　　综上所述，我们将硬度偏低的原因总结为对残余奥氏体比例较大的问题处理不得当。对此，我们在制定二次淬火工艺的时候，初次淬火温度仍然可以选择较高的温度段，使碳化物周全溶解，淬火结束后加一步高温回火的过程，使残余奥氏体分解转化，这样既可以除去其遗传性带来的危害，同时，高温回火使组织转变过程中的尺寸变化有所减少。在淬火结束后加两次低温回火，用以改良终端马氏体状态。