1.锉刀的热处理
锉刀是一种手用切削工具，切削速度低，承受冲击较小，对材料的热硬性和韧性要求不高。锉刀切削过程中要承受极大的摩擦力，齿部磨损是锉刀的主要失效形式，因此耐磨性是其最重要的性能要求，也是决定锉刀寿命的关键因素。有鉴于此，锉刀通常选择高碳工具钢制造，并且尽量淬火到最高硬度。国内生产的锉刀一般用T12钢制造，国外也大致如此。
锉刀热处理后的硬度要求，刃部硬度为64～67HRC，柄部硬度≥35HRC。锉刀的淬硬层深度要求齿尖以下超过1mm淬硬。锉刀淬火后的金相组织控制，马氏体针<3级，锉刀的齿部无脱碳。锉刀热处理后的弯曲度应该<0.1mm/100mm。
锉刀的热处理工艺路线：淬火加热→淬火冷却→热矫直→冷透→清洗→回火→清洗。
锉刀热处理的一个关键技术是如何防止淬火加热时齿部发生脱碳。为防止锉刀淬火加热时齿部脱碳，可采用高频感应快速加热或在含有黄血盐的盐浴中进行加热，也可在含有氰盐的盐浴中加热，但氰盐有剧毒，应尽量避免采用。
含黄血盐的盐浴成分（质量分数）为：35%黄血盐+15%Na2CO3+50%NaCl。
盐浴中的氰根（CN-）需控制在5%（质量分数）以上，以免齿部产生脱碳。采用中性盐加入B（硼）有较好的防脱碳的效果。盐浴的成分（质量分数）为：66.8%BaCl2+30%NaCl+3.0%硼砂+0.2%B。
B为工业用非结晶硼。使用过程中可以用成分（质量分数）为30%硼砂+0.2%B的混合物进行校正。
T12钢锉刀的淬火加热温度为750～790℃，淬火冷却介质为低于30℃的盐水或清水。小规格锉刀可以采用较高的淬火加热温度，在碱浴中冷却。
锉刀的回火温度为160～180℃，保温时间为45～60min。
热矫直是锉刀淬火另一个关键技术。热矫直是指锉刀在水中淬火冷却到180～200℃时，从水中取出在水槽边矫直的方法。准确掌握锉刀在水中的冷却时间十分重要，出水过早，会因锉刀内部热量的散出使锉刀回火，因而降低锉刀的硬度；出水过晚，则因锉刀完全淬硬增加矫直的困难，甚至造成锉刀开裂或折断。锉刀应在短时间内矫直好，然后完全浸入水中冷透。
国外曾试验用流态粒子炉对锉刀进行热处理，流态粒子炉采用电阻元件加热，工作室内充满三氧化二铝的粒子，通入炉气（吸热式气氛）。淬火加热温度为760～810℃，加热时间比盐浴炉长30%左右，可以局部淬火。在流态粒子炉中淬火的成本、耗电都与盐浴炉相似。锉刀的质量与盐浴炉淬火相近（不低于盐浴炉淬火）。
国内曾进行过国内外锉刀质量和使用寿命的对比试验。试验结果表明，国产锉刀使用寿命一般在2万～3万次，齿尖有严重磨损，并且齿槽有严重黏附铁末现象。国外锉刀虽然使用寿命也在2万～3万次，但最好的可达几十万次，而且齿槽没有或只有少量铁末。
表5-1所列为国内外锉刀断面硬度检测的结果，国外锉刀齿尖硬度与心部硬度几乎完全一致，说明淬火时无脱碳现象。国产锉刀齿尖硬度明显低于内部硬度，说明淬火时有较明显的脱碳现象产生。这可能是国产锉刀寿命较低和产生黏附铁末现象的主要原因。
表5-1 国内外锉刀硬度对比
2.手用锯条的热处理
手用锯条属于低速切削工具，不要求高的热硬性，切削时主要产生摩擦磨损。但是，手用锯条较薄，容易折断，而且锯齿尖锐锋利，容易产生崩刃。手用锯条的主要失效形式为齿尖磨钝或锯条折断，因此手用锯条除了要求有高的硬度和耐磨性以外，还必须有很好的韧性和弹性。通常手用锯条采用T10、T12高碳钢制造，也可以采用低碳钢（20钢）渗碳淬火制造。
手用锯条淬火回火后的硬度为82.5～84.5HRA，销孔处的硬度<74HRA。淬火后要求钢的淬火组织马氏体针<3级。
手用锯条的淬火畸变有比较严格的要求：侧面弯曲量<1.2mm，平面弯曲量<1.5mm。为保证锯条使用过程中不易产生弯曲折断，必须有较好的弹性，因此要求锯条弯成200mm的半圆复原后，畸变不能超差。
T10、T12钢手用锯条的淬火加热温度为770～790℃，采用油冷。
T10、T12钢手用锯条的回火温度为175～185℃，保温时间为45min。(https://www.xing528.com)
如何减少淬火畸变是手用锯条热处理的难点之一。因此，手用锯条淬火时，为减少侧弯，各家锯条厂都采用专门设计的特殊夹具，使锯条处于张力状态下淬硬，可以有效地减少淬火畸变。淬火时产生的平面弯曲，一般都置于压紧的夹具中，在回火时压平。
早期锯条淬火多采用含有20%（质量分数）左右氰化物的盐浴加热，因而造成环境污染。在很长一段时间内如何减少或消除氰化物污染成为手用锯条热处理的关键技术问题，很多人对此进行过试验研究，产生了诸多盐浴配方和加热方法。这些方法概括起来，可以分为三大类，即低氰化物盐浴加热、无氰化物的盐浴加热和高频感应加热。
（1）低氰化物盐浴加热 低氰化物盐浴有几种代表性的配方：含尿素和碳酸盐的盐浴或含氰酸盐和碳酸盐的盐浴：代表性配方（质量分数）：40%尿素+25%KCl+35%Na2CO3。盐浴的原料中不含氰化物，熔化后的盐浴中含有不到3%（质量分数）的氰化物。盐浴配方的关键是尿素与碳酸盐反应产生氰酸盐，因此也可以直接用氰酸盐和碳酸盐配制此种盐浴。
另一种低氰化物盐浴是含603渗碳剂和校正剂的盐浴，此种盐浴配方的基本成分（质量分数）是55%氯化钾+45%氯化钠，在其中添加一定数量的碳酸钠和603无毒渗碳剂以及一定数量的校正剂来提高盐浴的氮势和碳势，盐浴原料中不含氰化物，只是在熔化盐浴中含有少量的氰化物。
（2）无氰化物盐浴加热 加木炭的中性盐，成分（质量分数）：50%～60%KCl+45%～50%Na2CO3+0.24%～1%的校正剂。校正剂，成分（质量分数）为10%KCl+10%NaCl+80%木炭（粒度60目以上）。
采用氯化钠和氯化钾混合盐，800℃连续使用5h，用于T10A钢工具的加热效果良好。采用两种复合校正剂保证工作稳定。
（3）高频感应淬火、离子束加热淬火、激光加热淬火 避免氰化物的另一个方法是不用盐浴加热，而采用高频感应加热。由于高频感应淬火只淬硬齿部和背部，锯条的韧性好，可大大减少锯条使用时的折断现象。同时，高频感应淬火容易实现自动化和机械化，可提高生产效率，改善生产环境。高频感应淬火的缺点是淬火加热温度不容易测量和控制，锯条齿尖产生过热的危险性大一些。而采用离子束或激光加热具有高频感应加热的同样优点，加热速度更快，淬硬层更浅，淬火畸变更小。
锯条材料如果采用20钢制造，可采用液体渗碳，渗碳后直接淬火。渗碳盐浴的参考配方（质量分数）为40%尿素+28%Na2CO3+20%KCl+12%NaCl。
3.金属带锯的热处理
金属带锯是在带锯机床上使用的专门切削工具，切削时带锯首尾相连做椭圆形的循环运动。高速切削的金属带锯用高速钢材料制造，低速切削的金属带锯常用T12高碳钢制造。碳钢金属带锯多用于切削低碳钢、有色金属或有机纤维板等硬度不太高的材料，往往可以加工带有各种曲线的形状复杂的工件。金属带锯在锯切金属时会产生剧烈的摩擦，因此齿尖要有很高的耐磨性，必须淬火成高硬度；同时，金属带锯使用时要做椭圆形的连续往复运动，因此锯背不能淬硬，否则带锯会断裂。金属带锯热处理之前长度达几十米，热处理后截成需要的长度。
金属带锯淬火难点主要有二：一是金属带锯要求局部淬硬，整个齿的高度仅有0.6mm，淬硬的仅仅是齿高的2/3，即只能淬硬0.4mm，齿根不能淬硬，齿背更不能淬硬；二是因为仅仅是齿部淬火，齿背不淬火，只是带锯的一侧快速加热，快速冷却，因此淬火时产生的畸变非常严重，淬火后带锯甚至能够形成半径达10多米的半圆形弯曲。
由于金属带锯的热处理要求很高的技巧，在20世纪60年代，这种带锯完全从德国进口，为此国家下达了试制任务，本书作者与某工具厂合作进行了试制工作。试验采用乙炔和氧气混合气体的火焰喷嘴加热，在淬火机床上淬火。淬火机床的加热和冷却装置如图5-1所示。金属带锯1在淬火机床上从左向右移动，首先被火焰喷嘴3加热，然后由冷却水喷头4喷水进行淬火冷却。由于金属带锯的背部要通过带有冷却水的冷却水套2的缝隙，因此不被加热，所以只有齿尖被淬火，齿背仍然保持退火状态；同时用弹簧压力装置5使带锯始终处于压紧状态，因此可以控制淬火弯曲的产生。
淬火时通过调整火焰的大小、火焰喷嘴与齿尖之间的距离和改变带锯的移动速度来控制齿尖的加热温度，使之充分达到淬火温度而又不产生过热。同时，由于带锯淬火时始终被压力弹簧拉紧，通过调整压力弹簧的压力大小，可以做到完全抵消淬火时产生的应力，因此带锯不会产生较大的畸变。
图5-1 金属带锯淬火装置
1—金属带锯 2—冷却水套 3—火焰喷嘴 4—冷却水喷头 5—弹簧压力装置
金属带锯在淬火机床上淬火时关键技术有两点：一是为保证齿根不被淬硬，让带锯的背部从通冷却水的铜块的缝隙中通过；二是为防止锯条淬火时产生弯曲，在带锯淬火过程中，用压力弹簧抵消淬火时产生的应力，防止淬火弯曲的产生。
采用此种淬火方法成功地完成了金属带锯的试制任务，所制带锯不仅齿部淬硬深度合格，淬火弯曲达到技术要求，而且带锯的寿命接近和达到了德国进口带锯的水平。经专家组鉴定验收后由某工具厂采用该方法进行大量生产，产品大量供国内用户使用。当时，德国、美国等工业发达国家也基本上都采用火焰淬火。
高速钢制造的金属带锯通常用于切断钢棒等硬度较高的原材料，切削速度较高，要求较高的热硬性。由于高速钢的淬火温度高，淬火加热时如何防止锯齿脱碳是个大问题。为保护高速钢金属带锯在淬火加热时齿部不产生脱碳，国内已有的工厂采用在细长的管状高温炉中通氮气保护的加热方法。高速钢金属带锯从炉的一端进入，从炉的另一端移出，由于带锯是连续运动，因此可以进行连续淬火。
金属带锯更适用于采用离子束加热或激光加热淬火，淬火层的深度更均匀，淬火质量也更容易稳定。国内已有厂家采用离子束处理金属带锯。
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