一般情况下选用GCr1量具钢制作块规,这是因为其具有很高的含碳量,里边的合金元素较大提高了块规的淬透性,更重要的是本身具有良好的尺寸稳定性,在经过中频感应加热设备热处理后的变形非常小,很容易获得高的硬度,所以采用这种热处理工艺即可以满足其工作所需要的力学性能或者特殊要求。另外,机械加工的方法也会影响尺寸的稳定性,所以合理的安排块规的热处理与机械加工的顺序是十分重要的。
块规在通过中频感应加热设备进行淬火加热后冷却时,测量的一面必须与冷却介质一面垂直,同时要采用专用的冷却吊盘,这样做的目的是保证块规在淬火后与淬火前硬度一致以及减少淬火后块规发生变形,避免出现冷却不均匀的现象。在块规淬火后应立即进行冷却处理,这样是为了防止残余奥氏体的稳定化对块规质量产生影响,而且淬火后的块规只在回火后进行清洗。
目前,对于滚珠轴承钢制作的块规,采用了新的工艺,即碳化物的超细化和奥氏体的氮碳共渗。碳化物的超细化和均匀分布,较大改善了马氏体基体的均匀性,在淬火和回火后利于块规达到高的硬度,提高耐磨性。根据资料介绍,要提高块规尺寸的稳定性,可以注意以下细节:淬火前的细化预热热处,将半成品自然时效半年,延长淬火后到时效中间的停留时间,降低淬火温度或提高时效温度等,它们均有良好的效果。
而影响尺寸稳定性的因素有三个:马氏体的析出、残余奥氏体的转变和内应力。所以,提高尺寸稳定性的途径为尽可能降低马氏体的正方度、减少残余奥氏体的数量,降低内应力,通过冷处理、低温回火时效等,可以确保将上述影响稳定性的因素降到最低,但需要注意的是,要使组织转变过程中产生的应力得到彻底释放,就一定要保证组织发生完全的转变,所以冷处理和低温回火时效的时间应足够长。在不降低硬度的前提下,尽可能采用高的回火温度,并进行长时间的回火处理。