1)氧化和脫碳及其防止措施。

淬火加熱時(shí)，鋼件與周圍加熱介質(zhì)相互作用往往會(huì)產(chǎn)生氧化和脫碳等缺陷。氧化使工件尺寸減小，表面粗糙度增大，并嚴(yán)重影響淬火冷卻速度，進(jìn)而使淬火工件出現(xiàn)軟點(diǎn)或硬度不足等新的缺陷。工件表面脫碳會(huì)降低淬火后鋼的表面硬度、耐磨性，并顯著降低其疲勞強(qiáng)度。因此，淬火加熱時(shí)，在獲得均勻化奧氏體的同時(shí)，必須注意防止氧化和脫碳現(xiàn)象。在空氣介質(zhì)爐中加熱時(shí)，防止氧化和脫碳最簡(jiǎn)單的方法是在爐子升溫加熱時(shí)向爐內(nèi)加入無(wú)水分的木炭，以改變爐內(nèi)氣氛，減少氧化和脫碳。此外，采用鹽爐加熱、用鑄鐵屑覆蓋工件表面，或是在工件表面熱涂硼酸等方法都可有效地防止或減少工件的氧化和脫碳。采用真空加熱或可控氣氛加熱，是防止氧化和脫碳的根本辦法。

2)過熱和過燒及其防止措施。

工件在淬火加熱時(shí)，由于溫度過高或者時(shí)間過長(zhǎng)造成奧氏體晶粒粗大的缺陷叫做過熱。由于過熱不僅在淬火后得到粗大的馬氏體組織，而且易于引起淬火裂紋，因此，淬火過熱的工件強(qiáng)度和韌性降低，易于產(chǎn)生脆性斷裂。輕微的過熱可用延長(zhǎng)回火時(shí)間來補(bǔ)救。嚴(yán)重的過熱則需進(jìn)行一次細(xì)化晶粒退火，然后再重新淬火。淬火加熱溫度太高，使奧氏體晶界出現(xiàn)局部熔化或者發(fā)生氧化的現(xiàn)象叫做過燒。過燒是嚴(yán)重的加熱缺陷，工件一旦過燒就無(wú)法補(bǔ)救，只能報(bào)廢。為了防止過熱和過燒，淬火加熱溫度不宜過高。

3)淬火應(yīng)力的控制和淬火變形、開裂的防止措施。

工件在淬火過程中會(huì)發(fā)生形狀和尺寸的變化，有時(shí)甚至要產(chǎn)生淬火裂紋。工件的變形或開裂是由淬火過程中在工件內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力造成的。淬火內(nèi)應(yīng)力主要有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力兩種。工件最終變形或開裂是這兩種應(yīng)力綜合作用的結(jié)果。

工件加熱或冷卻時(shí)由于內(nèi)外溫差導(dǎo)致熱脹冷縮不一致而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力叫做熱應(yīng)力。工件淬火冷至室溫時(shí)，由熱應(yīng)力引起的殘留應(yīng)力為表面受壓應(yīng)力，心部受拉應(yīng)力，一般的變形趨勢(shì)呈腰鼓形。立方體各面凸起，棱角變圓；長(zhǎng)圓柱體長(zhǎng)度縮短，直徑變粗；扁平圓板高度增大，直徑縮小。熱應(yīng)力是由快速冷卻時(shí)工件截面溫差造成的。因此，冷卻速度越大，截面溫差越大，則熱應(yīng)力越大。在相同淬火冷卻介質(zhì)條件下，工件加熱溫度越高、截面尺寸越大、鋼材熱導(dǎo)率和線脹系數(shù)越大，工件內(nèi)外溫差越大，則熱應(yīng)力越大。

工件在冷卻過程中，由于內(nèi)外溫差造成組織轉(zhuǎn)變不同時(shí)，引起內(nèi)外比體積的不同變化而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力叫做組織應(yīng)力。鋼淬火時(shí)由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體將造成顯著的體積膨脹。組織應(yīng)力引起的殘留應(yīng)力與熱應(yīng)力正好相反，表面為拉應(yīng)力，心部為壓應(yīng)力，組織應(yīng)力引起的變形情況恰好也與熱應(yīng)力相反，表現(xiàn)為工件沿最大尺寸方向伸長(zhǎng)，力圖使平面內(nèi)凹，棱角突出。組織應(yīng)力的大小與鋼的化學(xué)成分、冶金質(zhì)量、鋼件結(jié)構(gòu)尺寸、、鋼的導(dǎo)熱性及在馬氏體溫度范圍的冷卻速度和鋼的淬透性等因素有關(guān)。

為了減小淬火應(yīng)力，防止淬火變形和開裂，首先要提出合理的要求，設(shè)計(jì)工件時(shí)要注意結(jié)構(gòu)形狀的對(duì)稱性，并要制定出合理的熱處理工藝；其次要嚴(yán)格執(zhí)行熱處理工藝規(guī)范，并在容易變形的工藝環(huán)節(jié)采取必要的預(yù)防措施。在熱處理方面必須注意下述問題。

①控制加熱速度，盡可能做到加熱均勻，減小加熱時(shí)的熱應(yīng)力。對(duì)于大截面、高合金鋼、形狀復(fù)雜、變形要求高的工件，一般都應(yīng)經(jīng)過預(yù)熱，或限制加熱速度。

②合理選擇加熱溫度。在保證淬透的前提下，一般應(yīng)盡量選擇低一些的淬火溫度，以減小冷卻時(shí)的熱應(yīng)力。但也存在適當(dāng)提高淬火溫度防止變形開裂的情況，特別是對(duì)于高碳合金鋼工件，可以通過對(duì)加熱溫度的調(diào)整來改變鋼的Ms點(diǎn)，從而達(dá)到使工件變形最小的目的。

③正確選擇淬火冷卻介質(zhì)和淬火方法。盡可能選用冷卻能力較小的淬火冷卻介質(zhì)，并采用分級(jí)淬火、等溫淬火、預(yù)冷淬火和雙液淬火等淬火方法。

4)淬火軟點(diǎn)及其防止措施。

工件淬火后表面硬度不均，個(gè)別地方出現(xiàn)低于技術(shù)要求的硬度值，稱為淬火軟點(diǎn)。產(chǎn)生淬火軟點(diǎn)的主要原因大致如下。

①原始組織過于粗大及不均勻，如有嚴(yán)重的組織偏析、大塊碳化物或大塊自由鐵素體。

②淬火冷卻介質(zhì)被污染，如水中有油珠懸浮。

③局部冷卻速度太低。當(dāng)工件表面附有氣泡、渣子，工件之間互相接觸或在淬火冷卻介質(zhì)中不能適當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)使工件在淬火冷卻時(shí)局部區(qū)域達(dá)不到臨界冷卻速度，發(fā)生珠光體型組織轉(zhuǎn)變。

④局部脫碳或氧化。局部脫碳或氧化后，該部位含碳量降低，淬火后得到硬度不高的低碳馬氏體或非馬氏體組織。

⑤淬火加熱工藝不當(dāng)。例如亞共析碳素鋼加熱溫度偏低、保溫時(shí)間過短，勢(shì)必造成先共析鐵素體溶解不充分或奧氏體成分沒有均勻化，就使得淬火組織不可能得到均勻一致的馬氏體。

要防止淬火軟點(diǎn)的出現(xiàn)，必須針對(duì)產(chǎn)生原因采取相應(yīng)措施。如加大冷卻速度，將工件表面清洗干凈，防止工件氧化和脫碳，嚴(yán)格執(zhí)行加熱、保溫和冷卻等工藝規(guī)范，要徹底消除組織與成分的不均勻性。對(duì)已產(chǎn)生軟點(diǎn)的工件，在一般情況下，除由局部脫碳形成的以外，一般均可返修，方法是正火及重新加熱淬火，這時(shí)采用的淬火加熱溫度要比正常淬火加熱溫度高些，并要提高淬火冷卻介質(zhì)的冷卻能力。