今天我們來說說調(diào)質(zhì)即淬火和高溫回火的綜合熱處理工藝
（quenching and high temperature tempering）
調(diào)質(zhì)件大都在比較大的動載荷作用下工作，它們承受著拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)或剪切的作用，有的表面還具有摩擦，要求有一定的耐磨性等等。總之，零件處在各種復合應力下工作。這類零件主要為各種機器和機構的結構件，如軸類、連桿、螺柱、齒輪等，在機床、汽車和拖拉機等制造工業(yè)中用得很普遍。尤其是對于重型機器制造中的大型部件，調(diào)質(zhì)處理用得更多。因此，調(diào)質(zhì)處理在熱處理中占有很重要的位置。
在機械產(chǎn)品中的調(diào)質(zhì)件，因其受力條件不同，對其所要求的性能也就不完全一樣。一般說來，各種調(diào)質(zhì)件都應具有優(yōu)良的綜合力學性能，即高強度和高韌性的適當配合，以保證零件長期順利工作。
調(diào)質(zhì)通常指淬火+高溫回火，以獲得回火索氏體的熱處理工藝。 方法也就是先淬火，淬火溫度：亞共析鋼為Ac3+30~50℃；過共析鋼為Ac1+30~50℃；合金鋼可比碳鋼稍稍提高一點。淬火后在500~650℃進行回火即可。
調(diào)質(zhì)難嗎？
最簡單的實際上是最難的。
有時就是這樣，既要循規(guī)蹈矩，又要靈活掌握，其中的“度”很難把握。
下面來看看熱處理老師們怎么說：
一：以我在專業(yè)熱處理廠為例來說說調(diào)質(zhì)的難度：
1、很多客戶材料提供的很不準確，到現(xiàn)在還有送貨單寫明“碳鋼”“冷軋板“彈簧鋼”，真是汗顏，每遇到這樣的產(chǎn)品，只有磨火花、試回火溫度再做，
2、有些零件形狀復雜，處于臨界尺寸，加之每個熱處理廠裝備限制，如果你淬火溫度與淬火劑選擇不佳，就會發(fā)生開裂或變形；淬火溫度選擇高，易出現(xiàn)裂紋；保溫時間不合理，會加大變形，淬火溫度選擇低，為保硬度，回火溫度降低，雖然硬度合格，但組織性能指標達不到圖紙要求。
3、調(diào)質(zhì)處理固然重要，但只是產(chǎn)品制造過程中的一項工藝，搞好質(zhì)量的同時，還必須盯前看后，注意鍛造工藝有無問題和后續(xù)的機加工的便利，否則都會來找你調(diào)質(zhì)的人，鍛造的說你調(diào)質(zhì)技術不好，機加工的說你質(zhì)量不行，難加工...，
4、有些調(diào)質(zhì)產(chǎn)品用在風電或極端環(huán)境的，產(chǎn)品要求零下30或40度的沖擊韌性，說實話，調(diào)質(zhì)的溫度、時間、冷卻、回火必須達到最理想狀態(tài)方可，如果再遇到材料有夾雜物、偏析之類缺陷，調(diào)質(zhì)就更難了......，在專業(yè)熱處理加工廠做了近10年了，總結一下，調(diào)質(zhì)也好，其它淬火也好，只要用心去鉆，產(chǎn)品熱處理質(zhì)量達到圖紙要求不難，真正難的是保證你所做的產(chǎn)品每一批、每一件從開始試樣到最后一批零件結束，都是一樣的質(zhì)量狀態(tài)才是真正的難點，這也是我國熱處理質(zhì)量水平與國外差的關健。
二：我覺得只要設備能滿足，比如爐子有效尺寸、爐溫均勻性、控溫精度、淬火延遲時間、爐子溫升、加熱速度、爐冷速度、淬火液的冷卻速度（包括老化程度，雜質(zhì)等，循環(huán)），清洗質(zhì)量等沒問題，最好自動化控制，原材料有質(zhì)保書和進廠檢驗報告，工人嚴格執(zhí)行工藝。調(diào)質(zhì)是很輕松的，
當然，功夫在平時，做的時候當然是信手拈來。
三：調(diào)質(zhì)工藝難：加熱溫度、保溫時間、冷卻介質(zhì)、工件 的形狀、尺寸、現(xiàn)有設備、技術要求、工藝的執(zhí)行情況
四：從理論上講，調(diào)質(zhì)即是 淬火 + 高溫回火 以獲得回火索氏體的工藝方法。如果其中一個工步達不到要求，調(diào)質(zhì)就不會很理想，因此難度的確很大。嚴格來說，不僅要達到硬度要求，而且還要達到金相組織的要求，如果只考慮硬度要求，不考慮組織性能，難度就不會太大，但卻常常會造成調(diào)質(zhì)組織不良的后果。
五：調(diào)質(zhì)確實是個重要工序，但要達到預期的調(diào)質(zhì)目的，我們必須嚴格控制調(diào)質(zhì)過程的各個環(huán)節(jié)！！包括加熱溫度，保溫時間、冷卻介質(zhì)，回火溫度等等！！就我個人總結，我認為真正是質(zhì)量穩(wěn)定，在生產(chǎn)過程中，必須減少人這個因素的影響！！！要想保證高質(zhì)量的調(diào)質(zhì)件，就應該上調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線！！完全靠設備、靠工藝來保證設備質(zhì)量！！
六：調(diào)質(zhì)作為一種預先熱處理,首先在考慮變形和氧化的余地是比較大的,但是調(diào)質(zhì)質(zhì)量的很難控制!我覺得難點在:
第一:材料的不穩(wěn)定性!你一個工藝下來這批材料合格那批材料不合格時經(jīng)常出現(xiàn)的問題
第二外部環(huán)境的影響,夏天干出來一個樣,冬天又是一個樣(這個和正火差不多,主要是冷卻介質(zhì)的影響)
第三設備的影響,一般作為一種預先熱處理,干的大部分是毛坯,所以無論裝卸還是操作,包括爐子的設計都比較粗糙,設備的不精密性以及人為的不嚴謹性往往對產(chǎn)品的質(zhì)量造成很大的影響!
七：拿曲軸為例來說調(diào)質(zhì)的難度，由于零件形狀復雜，淬火溫度與淬火劑選擇成為關鍵：淬火溫度選擇高，會出現(xiàn)裂紋；淬火溫度選擇低，回火溫度降低，雖然硬度合格，但組織性能指標達不到圖紙要求。如果這中間再選擇材料的話，情況就會更復雜了。
調(diào)質(zhì)不容易，回火學問很大，多做記錄積累經(jīng)驗
調(diào)質(zhì)的時候您遇到過哪些典型的案例？
一：在調(diào)質(zhì)過程中遇到的問題：
1、材料化學成分，同樣的一個牌號的材料，其化學成分可能不同，就得采用不同的淬火溫度，
2、工件形狀，對于長細的桿件類零件、薄壁類零件，熱處理變形量較大，后校正工件量大
3、零件的尺寸，拿45鋼來說，臨界淬火尺寸9-14mm，設計者不了解熱處理，機加后就要調(diào)質(zhì)。他們不管你淬火后裂不裂的問題，一旦裂了，就說你“什么水平”遭來鄙視。
4、鑄造類零件調(diào)質(zhì)：有的鑄件鑄造質(zhì)量本來就差，氣孔，疏松,夾雜，一大片的鑄造問題，淬火開裂后說是你熱處理淬裂的。
5、材料混料，相信搞熱處理的同行們都遇到過，碳素鋼和合金鋼沒有分開就送來熱處理的。
6、設備問題，在回火時，設備“跑溫”，升高了，調(diào)質(zhì)后硬度低，又得重新淬火，再次來過。
二：這里分享一個案例材料：40Cr
類型：輸送鏈板；
淬火設備：定做的可移動淬火槽，帶空冷換熱器
工藝路線：鍛造-余熱淬火-回火-機加工-發(fā)貨
思路：當初考慮到此產(chǎn)品在鍛造時形變比較大，而且在摩擦壓力機上生產(chǎn)，鍛造節(jié)拍比較穩(wěn)定，同時在晶粒度上、硬度上都不會有太大問題，故選用了鍛造余熱淬火，同時考慮到其淬火溫度比較高，熱容會很大，原來一直用油淬，現(xiàn)場環(huán)境和安全一直不好控制，選用了水基的PAG類淬火介質(zhì)；
實際結果：在最終調(diào)試時，硬度、金相組織、晶粒度都OK，但是出現(xiàn)比較大比例的淬火裂紋，非常有規(guī)律，標準的弧形淬火裂紋；期間對預冷時間、淬火溫度（從900-780都試過）、冷卻時間、淬火液的濃度等都做了調(diào)試，問題一直沒有解決，百思不得其解，后來沒有辦法，更換為油，100%合格，任何條件都沒有變；
結論：對于形狀和界面變化比較劇烈的鍛件產(chǎn)品，在進行鍛造余熱淬火時，慎用淬火介質(zhì)，應選用冷速較慢的介質(zhì)；
這個結論可能不一定正確，可能還有一些問題沒有真正找到，如果哪位有興趣，可以幫我解答下；
三：舉幾個例子，在大型連續(xù)式網(wǎng)帶爐調(diào)質(zhì)，鍛件未正火就調(diào)質(zhì)的，淬火保溫溫度要選擇下限，最好采取預冷淬火，淬火溫度保溫時間不宜長，否則M針粗大：對于產(chǎn)品球化退火過的，調(diào)質(zhì)時淬火保溫溫度要選擇上限，最好采取與保溫溫度一樣的溫度淬火，淬火加熱時間系數(shù)先取上限，保溫時間要允分，否則抗拉強度時顯偏低；......
四：我做過3年的調(diào)質(zhì)線 和多用爐調(diào)質(zhì) 雖然都是一些簡單的 但是也出現(xiàn)不少問題其中最典型的問題一小墊片 第一次我調(diào) 淬火 用不到一分鐘的時間淬火 出來是合格的 第2次 我同事調(diào)的淬火時間長一點 出來 90%開裂 還有 一拉桿 做好多年都是好的 有一批出來硬度不均勻 后來加5度淬火 就好了 還有很多看起來簡單 做起來難。
五：40Cr材料，長1.2米，直徑300mm，空心，中間孔260mm左右，厚度約40mm左右。要求調(diào)質(zhì)：只有硬度要求，并無其余技術指標要求
設備：普通箱式爐（老設備，一些設備參數(shù)不清）+井式爐
過程：有10幾年的工作經(jīng)驗，但是對于這種材料處理的不多，當時老師傅只想通過簡單的奧氏體化，淬火后看硬度再根據(jù)淬火硬度調(diào)整回火溫度，最終達到硬度要求即可。
當時由于心里沒底，找我商量；我先聽了他的想法：為防止淬火開裂，直接油淬，淬火后看硬度，調(diào)整回火溫度達到客戶硬度要求即可。
我當時明確表態(tài)，不行。我當時斗膽為了一句，調(diào)質(zhì)的含義是什么？（。。。。）
我當時的建議：充分保溫，出爐后工件兩端用U型鉤勾住兩端，行車吊起，空氣中緩冷約5-10s（具體看顏色），之后快速入水（5%堿水），緩慢晃動行車作為攪拌，當冷卻至約200--300度時快速吊起進入油中冷卻
，冷卻至底出油，擦除表面油漬，快速進入已到溫的井式爐回火。
回火后打硬度，完全滿足客戶的要求，據(jù)客戶反映使用情況比較滿意。
六：不止是調(diào)質(zhì)普通淬火在熱處理中總是叫人頭疼，材料問題 工藝問題 操作人員素質(zhì)問題
我是一名一線工人 就拿45＃來說吧 經(jīng)常碰到棱角分明而且孔距離外壁很近的活 鹽水淬火偶爾就會有開裂
遇冷 石棉繩 耐火泥等都試過了 有時候還會開裂
有時候碰到薄板吊車淬火非常容易變形 而且有時候客戶說你的硬度不好 有的時候你不預冷還真不好辦，但是預冷掌握不好的話會帶來很多問題
七：45鋼調(diào)質(zhì)，要求硬度180-230，我做的金相組織在1級，淬火840淬鹽水，回火660度，從組織、硬度上沒有任何問題，但用戶反映機械加工太難（粘刀，費刀具），看來還不能做的太好，后來采用亞溫淬火才基本解決這個問題。
八：1、材料化學成分，同樣的一個牌號的材料，其化學成分可能不同，就得采用不同的淬火溫度，
2、工件形狀，對于長細的桿件類零件、薄壁類零件，熱處理變形量較大，后校正工件量大
3、零件的尺寸，拿45鋼來說，臨界淬火尺寸9-14mm，設計者不了解熱處理，機加后就要調(diào)質(zhì)。他們不管你淬火后裂不裂的問題，一旦裂了，就說你“什么水平”遭來鄙視。
4、鑄造類零件調(diào)質(zhì)：有的鑄件鑄造質(zhì)量本來就差，氣孔，疏松,夾雜，一大片的鑄造問題，淬火開裂后說是你熱處理淬裂的。
5、材料混料，相信搞熱處理的同行們都遇到過，碳素鋼和合金鋼沒有分開就送來熱處理的。
6、設備問題，在回火時，設備“跑溫”，升高了，調(diào)質(zhì)后硬度低，又得重新淬火，再次來過。
形貌效應：
從工件的形貌上講，球形工件接受淬火的能力最強，其次是棒狀、接受淬火能力最差的是板類板類工件接受淬火的能力最差，餅狀應當視為與板類相似的形狀，其接受淬火的能力同樣較差，這樣大的工件淬火，即使在冷卻條件（主要是冷卻槽足夠大，冷卻液量足夠大，保證在淬火冷卻過程槽液溫度的變化微小）比較理想的情況下淬火，其餅的周邊硬度也許可以達到50HRC左右，但在其幾何中心到周邊的大面積區(qū)域，其硬度一定是既不均勻，又不會高。
用什么設備做調(diào)質(zhì)比較好?
：般多用爐調(diào)質(zhì) 淬火延遲時間做不到 動作太慢。
要是批量大、產(chǎn)品尺寸滿足的話，連續(xù)爐可能會比較好，出爐到淬火之間的時間一定要控制好
：你所說的延遲時間是指從后室到前室以至落入油槽這段時間太長吧？這個問題的確存在，尤其是對裝爐致密度較小的薄小零件不利。
：雖然多用爐有轉(zhuǎn)移時間，但和井式爐相比要短得多，零件沒有氧化和脫碳，冷卻效果也好很多，零件一致性很高！質(zhì)量相當穩(wěn)定，但受冷卻介質(zhì)的限制。不過多用爐調(diào)質(zhì)成本也高。
： 如果大件,在多用爐效果好,有保護,不會氧化,脫碳!小件我覺得網(wǎng)帶是不錯選擇,比如40MM以下長度不超網(wǎng)帶的寬度
1,成本低(相對多用爐)
2,產(chǎn)量大
3,質(zhì)量穩(wěn)定
4,工人勞動強度低
：在多用爐做調(diào)質(zhì)淬火。加熱溫度與普通爐子是一樣的。優(yōu)點是保護汽氛加熱淬火過程中，工件在爐內(nèi)受保護汽體的保護。正常情況下產(chǎn)品不易氧化脫碳。爐氣碳勢設定在0.5就可以。碳勢太高爐內(nèi)容易積炭，也是浪費。碳勢太低影響下一爐滲碳產(chǎn)品。
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