工件淬火需要加熱奧氏體化，然后將工件用液體介質如水或者油類快冷得到馬氏體組織。

加熱時如果控制不好或者設備故障，就會產生一系列缺陷，降低工件的性能，甚至報廢。

工件淬火加熱，常見的缺陷有哪些？

1、過熱和過燒

工件加熱時溫度過高，或者加熱時間過長，工件奧氏體化后晶粒變得很粗大，這種缺陷就是過熱。

晶粒粗大會使材料變脆。而晶粒粗大具有遺傳性，奧氏體晶粒粗大，淬火轉變為馬氏體后，也會導致馬氏體組織也比較粗大。過熱的淬火組織韌性、塑性都會降低，而設計時卻是按正常性能計算的，所以使用時容易發生斷裂而失效。過熱組織見圖1。

圖1

過熱如果不嚴重，回火時可以通過延長回火時間進行補救。如果過熱嚴重，可以先通過完全退火來細化晶粒，然后重新淬火。

工件加熱時溫度太高，工件奧氏體化后局部熔化乃至氧化，這種缺陷就是過燒。

過燒發生后，由于局部晶界因熔化而裂開，有的晶界出現氧化，結合力大大降低。因此，發生過燒的工件無法再使用，只能報廢。

過燒原因主要是設備不靈或者操作不當。火焰爐加熱局部溫度過高也容易引起過燒。

2、氧化和脫碳

工件淬火加熱時，如果工藝不當，工件與周圍介質接觸發生相互作用，可能使工件表面發生氧化或者脫碳。

表面氧化，工件的有效尺寸減少，表面光潔度低。由于鐵的氧化物導熱性差，表面氧化也會嚴重影響淬火冷卻速度，從而會影響淬火效果，導致局部出現軟點或者硬度不足。

圖2

表面脫碳，可能會使表層出現非馬氏體組織，導致硬度、耐磨性大幅下降，抗疲勞性能也會顯著降低。圖2為表面脫碳組織。

爐氣中的O2、CO2及H2O，都是氧化性氣體，都可能會與工件發生化學反應。但570°C以下，主要生成致密的Fe3O4氧化膜，可以阻止內部組織進一步氧化。在570°C以上，主要生成FeO氧化膜，這種氧化膜比較疏松，無法保護內部組織，氧化性氣體很容易透過，持續對基體組織侵蝕氧化。

因此，淬火加熱時，在保證組織奧氏體化的前提下，溫度盡可能低，時間盡可能短。

除了表層的Fe可能被氧化外，鋼中的碳有可能與O2、CO2、H2O及H2發生化學反應，生成CO、CH4溢出，使工件表面脫碳。

需要注意的是，上述脫碳化學反應式可逆的，一定條件下，可使工件表面脫碳，在另一定條件下，也可使工件表面增碳，取決于爐氣的碳勢和鋼中碳含量。