热处理常见问题与解答之淬火篇
一、Ms点随C%的增加而降低淬火时，过冷奥氏体开始变态为马氏体的温度称之为Ms点，转变完成温度称之为Mf点。%C含量愈高，Ms点温度愈降低。0.4%C碳钢的Ms温度约为350℃左右，而0.8%C碳钢就降低至约200℃左右。
二、淬火液可添加适当的添加剂
（1）水中加入食盐可使冷却速率加倍：盐水淬火之冷却速率快，且不会有淬裂及淬火不均匀之现象，可称是最理想之淬硬用冷却剂。食盐的添加比例以重量百分比10%为宜。
（2）水中有杂质比纯水更适合当淬火液：水中加入固体微粒，有助于工件表面之洗净作用，破坏蒸气膜作用，使得冷却速度增加，可防止淬火斑点的发生。因此淬火处理，不用纯水而用混合水之淬火技术是很重要的观念。
（3）聚合物可与水调配成水溶性淬火液：聚合物淬火液可依加水程度调配出由水到油之冷却速率之淬火液，甚为方便，且又无火灾、污染及其它公害之虞，颇具前瞻性。
（4）干冰加乙醇可用于深冷处理容液：将干冰加入乙醇中可产生-76℃之均匀温度，是很实用的低温冷却液。
三、硬度与淬火速度之关联性
只要改变钢材淬火冷却速率，就会获得不同的硬度值，主要原因是钢材内部生成的组织不同。当冷却速度较慢时而经过钢材的Ps曲线，此时奥氏体转变温度较高，奥氏体会生成珠光体，转变开始点为Ps点，转变终结点为Pf点，珠光体的硬度较小。若冷却速度加快，冷却曲线不会切过Ps曲线时，则奥氏体会转变成硬度较高的马氏体。马氏体的硬度与固溶的碳含量有关，因此马氏体的硬度会随着%C含量之增加而变大，但超过0.77%C后，马氏体内的碳固溶量已无明显增加，其硬度变化亦趋于缓和。
四、淬火与回火冷却方法之区别
淬火常见的冷却方式有三种，分别是：（1）连续冷却；（2）恒温冷却及（3）阶段冷却。为求淬火过程降低淬裂的发生，临界区域温度以上，可使用高于临界冷却速率的急速冷却为宜；进入危险区域时，使用缓慢冷却是极为重要的关键技术。因此，此类冷却方式施行时，使用阶段冷却或恒温冷却（麻回火）是最适宜的。
回火处理常见的冷却方式包括急冷和缓冷两种冷却方法，其中合金钢一般使用急冷；工具钢则以缓冷方式为宜。工具钢自回火温度急冷时，因残留奥氏体转变的缘故而易产生裂纹，称之为回火裂纹；相同的，合金钢若采用缓冷的冷却方式，易导致回火脆性。
五、淬火后，残留奥氏体所扮演的角色
淬火后的工件内常存在马氏体与残留奥氏体，在常温放置一段长久时间易引起裂纹的发生，此乃因残留奥氏体产生转变、引起膨胀所导致，此现象尤其再冬天寒冷的气候下最容易产生。此外，残留奥氏体另一个大缺点为硬度太低，使得工具的切削性劣化。可使用深冷处理促使马氏体转变生成，让残留奥氏体即使进一步冷却也无法再产生转变；或以外力加工的方式，使不安定的残留奥氏体成马氏体组织，降低残留奥氏体组织对钢材特性之影响。
六、淬火处理后硬度不足的原因
淬火的目的在使钢材表面获得满意的硬度，若硬度值不理想，则可能是下列因素所造成：（1）淬火温度或马氏体化温度不够；（2）可能是冷却速率不足所致；（3）工件表面若热处理前就发生脱碳现象，则工件表面硬化的效果就会大打折扣；（4）工件表面有锈皮或黑皮时，该处的硬度就会明显不足，因此宜先使用珠击法将工件表面清除干净后，再施以淬火处理。
七、淬裂发生的原因
会影响淬裂的主要原因包括：工件的大小与形状、碳含量高低、冷却方式及前处理方法等。钢铁热处理会产生淬裂，导因于淬火过程会产生转变应力，而这个转变应力与马氏体组织转变的过程有关，通常钢材并非一开始产生马氏体转变即发生破裂，而是在马氏体组织转变进行约50%时（此时温度约150℃左右），亦即淬火即将结束前发生。因此淬火过程，在高温时要急速冷却，而低温时要缓慢冷却，若能掌握『先快后缓』的关键，可将淬火裂纹的情况降至最低。
八、过热容易产生淬火裂痕
加热超过适当的淬火温度100℃以上，称之为过热。过热时，奥氏体的结晶颗粒变得粗大化，导致淬火后生成粗大的马氏体而脆化，易使针状马氏体的主干出现横向裂纹（此称为马氏体裂纹），此裂纹极易发展成淬火裂纹。因此，当您的工件在奥氏体化温度时产生过热现象时，后续的淬火、冷却均无法阻止淬裂的产生，故有人把『过热』称为发生淬火裂纹的元凶。
九、淬火前的组织会影响淬火裂痕？
淬火前的组织当然会影响淬火的成败。最正常的前组织应该是正常化组织或退火组织（波来体结构），若淬火前组织为过热组织、球状化组织均会有不同的结果。过热组织易产生淬火裂纹，球状化组织则可以均匀淬硬而避免淬裂及淬弯，因此工具钢或高碳钢在淬火前，可施行球状化处理已是淬火重要技术之一。此时可施以球状化退火或调质球状化处理以获得球状碳化物。碳化物若以网状组织存在，则容易由该处发生淬火裂纹。
十、淬火零件因常温放置引起之瑕疵
淬火后的零件，若长时间放置在室温，可能发生搁置裂纹及搁置变形两种缺陷。搁置裂纹又称为时效裂纹，尤其在冬天寒冷的夜晚，随温度之下降导致残留奥氏体转变为马氏体，使裂纹因此而产生，又称之为夜泣裂纹（时效裂纹）。搁置变形又称之为时效变形，乃淬火工件放置于室温引起尺寸形状变化之现象，大多原因是回火处理不完全所致。为防止搁置变形，需让钢材组织稳定化，因此首先要消除不稳定的残留奥氏体组织（实施深冷处理）。接着实施200℃~250℃的回火处理使马氏体组织稳定化。 :victory::victory::victory::victory::hug::hug::hug:
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