工件滲碳后,提供了表層高碳、心部低碳這樣一種含碳量的工件。為了得到合乎理想的性能,需要進行適當?shù)臒崽幚怼T跐B碳后常見的熱處理主要有直接淬火、一次加熱淬火、兩次加熱淬火這三種方法。下面我們就來針對這三個方面具體介紹一下。
一、直接淬火
直接淬火是在工件滲碳后,預冷到一定溫度,然后立即進行淬火冷卻。這種方法一般適用于氣體滲碳、真空滲碳或者液體滲碳。固體滲碳時,由于工件裝于箱內,出爐、開箱都比較困難,較難采用該種方法。
直接淬火的優(yōu)點主要是減少加熱、冷卻次數(shù),簡化操作,減少變形及氧化脫碳。其缺點是由于滲碳時在較高的滲碳溫度停留較長的時間,容易發(fā)生奧氏體晶粒長大。直接淬火雖然經(jīng)過預冷也不能改變奧氏體晶粒度,因而可能在淬火后機械性能降低。只有本質細晶粒鋼,在滲碳時不發(fā)生奧氏體晶粒的顯著長大,才能采用直接淬火。
二、一次加熱淬火
一次加熱淬火是滲碳后緩冷,在此加熱淬火。這種熱處理對心部強度要求不高,而表面又要求有較高的硬度和耐磨性時,可選用稍高于Ac1的淬火加熱溫度。如此處理,滲層先共析碳化物未溶解,奧氏體晶粒細化,硬度較高,耐磨性較好,而心部尚存在有大量先共析鐵素體,強度和硬度較低。
三、兩次淬火
在滲碳緩冷后進行兩次加熱淬火。第一次淬火加熱溫度在Ac3以上,目的是細化心部組織,并消除表面網(wǎng)狀碳化物。第二次淬火加熱溫度選擇在高于滲碳層成分的Ac1點溫度。二次加熱淬火的目的是細化滲碳層中馬氏體晶粒,獲得隱晶馬氏體、殘余奧氏體及均勻分布的細粒狀碳化物的滲層組織。
由于兩次淬火發(fā)需要多次加熱,不僅生產(chǎn)周期長、成本高,而且會增加熱處理時的氧化、脫碳及變形等缺陷。以前兩次淬火法多應用于本質粗晶粒鋼,但是現(xiàn)在的滲碳鋼基本上都是用鋁脫氧的本質細晶粒鋼,因而目前兩次淬火法在生產(chǎn)上很少應用,僅對性能要求較高的零件才偶爾采用。