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T13 淬火后刃口软点:脱碳层 0.1~0.3 mm 的查法

发布时间:2026-11-04|供应单位:上海熔恒特种合金有限公司|咨询:唐先生 13301717224|关键词:T13 碳素工具钢 脱碳

T13 是高碳碳素工具钢,碳 1.25%~1.35%、硅不超过 0.35%、锰不超过 0.40%、硫不超过 0.030%、磷不超过 0.035%,残余铬不超过 0.25%、镍不超过 0.20%、铜不超过 0.30%。退火交货硬度不超过 217 HB,标准试样 760~780 ℃ 水淬后硬度可达 62 HRC。它的常见缺陷不是硬度不够,是刃口软点。

碳 1.3% 的钢对脱碳特别敏感

碳含量越高,高温下表面碳被氧化的驱动力越大。760 ℃ 以上加热,表层碳被烧掉,形成一层以铁素体为主的软层,厚度 0.10~0.30 mm 很常见。这一层淬不上硬度,刃磨后暴露在刃口就是软点,切削时很快磨圆。碳素工具钢没有合金元素来降低脱碳倾向,所以对加热介质与保温时间的要求比合金工具钢更严。

淬火温度只比 A1 高 30~50 ℃

现货圆棒堆垛
配图:现货圆棒堆垛

标准试样制度是 760~780 ℃ 加热水冷,这个温度只比共析线 727 ℃ 高 30~50 ℃,远低于该碳量对应的 Acm。温度取低的目的是保住未溶碳化物、细化晶粒、减少变形与脱碳;温度取高则碳化物溶解多、硬度上升,但晶粒粗化、变形与脱碳都加剧。现场常犯的错是为了「淬硬」把温度往上调,结果硬度没上去,脱碳层倒厚了一层。

脱碳层怎么查

最可靠的方法是金相法:取样后磨制、腐蚀,在显微镜下测表层铁素体层的深度,按约定级别判定。硬度法只能间接反映,用显微硬度从表面往里打,硬度回升到基体水平的距离即为脱碳层深度。火花法与锉刀法只能定性,不能作为验收判据。检查位置要选在刃口对应的料面,而不是随便取一段。

加热介质与保温时间

盐浴炉加热的脱碳比空气炉轻,但盐浴要定期脱氧与捞渣,否则盐浴中的氧化物同样会造成脱碳。空气炉加热要控制炉内气氛,装箱加热(用铸铁屑或木炭保护)是简单有效的办法。保温时间按有效厚度给,时间越长脱碳越深,厚件不能靠延长保温来「透烧」,应当提高温度均匀性。

大口径管材
配图:大口径管材

水淬变形与开裂

冷却介质是水,冷速高、变形大,细长与薄壁件弯曲量常在 0.3~0.8 mm,控制手段是预留加工余量、淬火前去应力、必要时改水油双液分级淬火。碳素工具钢淬透性低,截面尺寸超过临界直径后心部淬不上,硬度沿截面呈梯度,厚件不能指望整体淬透。淬火后立即回火,不要等凉透,冷透再回火开裂风险明显上升。

刃磨余量要算脱碳层

如果热处理后还要磨削,留量必须大于脱碳层深度,否则磨完仍有软点。常规做法是按单面 0.2~0.3 mm 留量,并在热处理前把表面氧化皮与脱碳层先粗磨掉一部分。已经淬火的件再磨,磨削热会在表层形成回火软化区,磨后要做显微硬度复检。

大规格圆棒
配图:大规格圆棒

应用侧的判断

T13 适合做形状简单、受力不大、要求高硬度与耐磨的手工刃具、木工刀具、锉刀一类。复杂型面、厚截面、冲击载荷大的场合,应当改用合金工具钢或高速钢,靠合金元素提高淬透性与回火稳定性。选材时先看零件尺寸与受力,再看硬度要求,只按硬度选料容易在厚件上失手。

到货核对三项

一是成分,核碳、硫、磷与残余铬镍铜,残余元素超标会显著改变淬透性;二是退火硬度与金相,不超过 217 HB,球化级别按约定;三是脱碳层,热轧或冷轧料表面脱碳深度要写进技术条件。牌号体系按 GB/T 1298 与 JIS G4401 一档核对,对应 SK1 等日标牌号,替代前确认碳档与脱碳要求。

本文为上海熔恒特种合金有限公司技术资料整理,成分区间、力学数值与执行标准以现行 GB/ASTM/AMS 标准及随货质保书为准;具体规格与交货状态请与供货方书面确认。

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