感應淬火由于加熱速度快,時間短,加熱溫度難以控制,又是表面局部淬火,質量控制和穩定更為困難。感應淬火常見的缺陷主要是硬度不足、軟點、軟帶、淬火裂紋等。
產生硬度不足的原因很多,如材料成分(淬火件用鋼碳含量過低、球墨鑄鐵件原始組織中的珠光體量太少)、感應淬火前的原始組織(原始組織晶粒粗大、表面氧化、脫碳)等。就涉及感應淬火工藝和操作不當而引起的硬化層硬度不足,其主要原因為:
(1)加熱不足。比功率偏低、加熱時間不足、感應器與鍛件表面間隙偏大,造成淬火加熱溫度偏低,使得淬火組織有未溶鐵素體和組織不均勻,嚴重時將出現網狀托氏體。
(2)冷卻不足。加熱結束到冷卻開始的時間間隔太長、噴液時間過短、噴射壓力和噴射密度過低及淬火冷卻介質冷卻速度低等均會造成冷卻不足,使淬火組織中出現托氏體等非馬氏體組織。
為了防止鍛件產生硬度不足,感應淬火鍛件碳的質量分數一般大于0.4%,控制淬火前的預備熱處理質量,且鍛件表面應無油污、氧化和脫碳等。就感應淬火工藝而言,采取提高比功率,適當延長加熱時間,減小感應器與鍛件表面距離;增加水壓,加大冷卻噴液流量,加熱后及時噴液冷卻,提高冷卻速度等措施。
2.硬化層軟點和軟帶
產生軟點往往是噴水孔堵塞或噴水孔太稀,使表面局部區域冷卻速度降低所造成。因此,預防產生軟點就要求水質要干凈并且經常清理噴水孔;噴水孔太稀就必須重新設計,適當增加或增大噴水孔。
軟帶是鍛件連續加熱淬火時,表面出現黑白相間的螺旋帶或沿鍛件運動方向的某一區域出現直線黑帶。黑色區域存在有未溶鐵素體、托氏體等非馬氏體組織。產生的原因主要是:噴水角度小,加熱區返水;鍛件旋轉速度與移動速度不協調,鍛件旋轉一周感應器相對移動距離較大;噴水孔角度不一致,鍛件在感應器內偏心旋轉等。因此,采取的措施為加大噴水角度,協調鍛件旋轉速度與感應器的移動速度,保證鍛件在感應器內同心旋轉。