量具熱處理后需要具有高硬度、高耐磨性，因?yàn)?/span>量具是計(jì)量尺寸的標(biāo)準(zhǔn)，所以量具必須具有精確而穩(wěn)定的尺寸、高硬度和高耐磨性。為此，量具用鋼的碳含量都較高，一般為過共析鋼或含有一定量的Cr、W、Mn等元素的合金鋼。量具用鋼主要有：碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼、不銹鋼及滲碳鋼等。為提高量具的尺寸穩(wěn)定性，除淬火、回火時(shí)注意采取措施外，還需進(jìn)行冷處理、時(shí)效處理等。量具的常用工藝過程是：鍛造→球化退火→正火或調(diào)質(zhì)→切削加工→淬火→熱校直→冷水處理→冷處理→回火→時(shí)效→清洗→發(fā)黑或噴砂→磨削加工→時(shí)效→精磨。

(1)預(yù)備熱處理  量具原材料必須進(jìn)行球化退火，以降低硬度，便于切削加工，并為最終熱處理做好組織準(zhǔn)備。其退火工藝與一般工具的預(yù)備熱處理相同。

量具鍛坯為細(xì)化晶粒、消除網(wǎng)狀碳化物或改善某些不良組織，可進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理。正火還可改善表面粗糙度。調(diào)質(zhì)可以改善切削加工性能，細(xì)化組織，消除機(jī)械加工應(yīng)力，減小淬火變形，并獲得均勻而稍高的硬度。

如果過共析鋼組織粗大或存在較嚴(yán)重網(wǎng)狀碳化物，就容易產(chǎn)生淬火裂紋或磨削裂紋。為減輕或消除這些缺陷，可將鋼加熱到稍高于或接近于Accm的溫度并保溫，使碳化物網(wǎng)全部或大部分溶入奧氏體中并適當(dāng)均勻化，然后快冷，使碳化物不致沿晶界析出，再在Ac1以下合適的溫度回火或正常退火，以得到所需的組織和硬度。

①碳化物網(wǎng)粗、厚、完整者采用上限除網(wǎng)溫度；反之選用較低的除網(wǎng)溫度。

②可用常規(guī)退火工藝代替除網(wǎng)處理后的回火。

(2)淬火  淬火加熱可選用鹽浴爐、可控氣氛爐、真空爐、流態(tài)化爐或感應(yīng)加熱裝置，也可在具有保護(hù)條件的箱式爐中進(jìn)行。為減少奧氏體中碳和合金元素的含量，以減少殘留奧氏體量，并減少淬火應(yīng)力，在保證淬硬的前提下，盡量選用低的淬火溫度。

加熱時(shí)間根據(jù)爐型、裝爐量、工件大小及形狀來確定，在鹽浴爐中加熱系數(shù)一般按0.4~0. 8min/mm計(jì)算，流態(tài)化爐按0.5~1min/mm計(jì)算，輻射電阻爐按1~2min/mm計(jì)算。

淬火介質(zhì)可選用油、低溫硝鹽、聚合物水溶液或鹽水，應(yīng)根據(jù)量具形狀和材料選擇。為減少淬火后殘留奧氏體的數(shù)量，不宜采用分級(jí)淬火或等溫淬火，淬火介質(zhì)的溫度也不宜過高，如用油淬火，油溫以保持在室溫為宜；使用水溶性聚合物淬火介質(zhì)，淬火槽內(nèi)應(yīng)有攪拌裝置；介質(zhì)溫度應(yīng)保持在30℃以下；工件應(yīng)在淬火介質(zhì)中冷透。對一些尺寸穩(wěn)定性要求不嚴(yán)格的工件，為減少淬火變形，可以采用低溫硝鹽分級(jí)淬火或等溫淬火。

(3)回火  量具在淬火后應(yīng)立即回火，以免產(chǎn)生裂紋。為保證量具有高的硬度和耐磨性，回火溫度都比較低，主要是消除應(yīng)力?；鼗饻囟纫话銥?30~170℃。當(dāng)要求硬度為60~64HRC時(shí)，取上限，當(dāng)要求硬度≥64HRC時(shí)取下限。

量具回火以在熱浴（熱油或硝鹽）中進(jìn)行為宜。在帶有風(fēng)扇的井式爐中也可以，但回火時(shí)間需延長1~2倍或更長，且回火溫度可適當(dāng)提高些。在回火溫度適當(dāng)?shù)那疤嵯?，回火時(shí)間稍長，并無不利影響，而保溫時(shí)間不足則對量具可能產(chǎn)生不良影響。熱浴回火的時(shí)間不應(yīng)小于1h，當(dāng)有效厚度≥50mm時(shí)，回火時(shí)間應(yīng)為2～4h。

回火中值得注意的問題是，要防止回火不足現(xiàn)象的發(fā)生。實(shí)心工件在硝鹽中回火時(shí)，應(yīng)避免密實(shí)地堆放裝爐，以防回火時(shí)不易燒透而造成回火不足。此外，在低溫硝鹽中回火時(shí)，密實(shí)堆放或裝爐量大時(shí)，還會(huì)造成硝鹽爐溫度下降太多，使硝鹽凝固在工件縫隙之間，這樣一來，需經(jīng)過較長時(shí)間才能溶化，容易造成回火不足。

(4)冷處理  量具經(jīng)淬火、低溫回火后，仍有一定數(shù)量殘留奧氏體。對于尺寸穩(wěn)定性要求較高的量具，需要通過冷處理來盡量減少殘留奧氏體量。冷處理一般在淬火后進(jìn)行，工件在淬火后冷至室溫，才可進(jìn)行冷處理，且應(yīng)立即進(jìn)行，間隔不應(yīng)超過0.5h。一般冷處理溫度為-70~-80℃，停留時(shí)間以工件冷透為原則，時(shí)間為0.5~1h。對于形狀復(fù)雜、壁厚懸殊的工件，在冷處理前應(yīng)用石棉繩包扎細(xì)薄處，以保持均勻冷卻。工件經(jīng)冷處理后，應(yīng)待其恢復(fù)至室溫后，立即進(jìn)行回火或人工時(shí)效。

(5)時(shí)效處理  高精度量具經(jīng)冷處理及精磨加工后，還需進(jìn)行人工時(shí)效處理。目的在于使馬氏體繼續(xù)析出碳化物，使殘留奧氏體穩(wěn)定，消除殘留應(yīng)力，從而大大增加量具在使用中的尺寸穩(wěn)定性。時(shí)效溫度應(yīng)低于回火溫度，一般在110~160℃之間，時(shí)間為6~36h。硬度≥62HRC的一般量規(guī)可在淬火后將低溫回火與時(shí)效合并進(jìn)行，140~160℃保溫8~10h。要求硬度≥63HRC的量塊等，則在回火后進(jìn)行120℃保溫48h的時(shí)效處理。工件在磨削加工后，為消除加工應(yīng)力，可進(jìn)行120℃保溫10h的時(shí)效處理。

對精度要求特別高的量具，冷處理與時(shí)效處理可反復(fù)進(jìn)行。時(shí)效處理一般在熱浴中進(jìn)行。