再谈渗碳淬火心部强度控制

tom · 发表于 2012-12-12 09:30:26

以20CrMo材料为例，零件为减速机行星齿轮，模数、个头也不大，心部硬度要求HRC33以上，在生产过程中（多用炉生产）即使用到好富顿K油也到不了这个硬度。如果这批材料也不更换，大家认为能通过调整工艺做到吗？请说的具体点！

tom · 发表于 2012-12-12 09:33:34

我想先听听大家的想法，再将曾经捣鼓过的办法讲一下。

sbm197873 · 发表于 2012-12-12 10:08:18

不更换材料的前提下，建议：1.在保证安全的前提下提高油温，加大搅拌频率；2.保证组织的前提下提高淬火温度3.加大工件间间隙。另外小块随炉试样心部硬度多少？(轴承该材料心部硬度我记得应该是30~45HRC)

tom · 发表于 2012-12-12 10:20:57

sbm197873 发表于 2012-12-12 10:08

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不更换材料的前提下，建议：1.在保证安全的前提下提高油温，加大搅拌频率；2.保证组织的前提下提高淬火温度 ...

更换材料无非改成H钢控制淬透性带宽或者索性改成淬透性更好的材料，主要材料已经买来甚至已经成型了。

tom · 发表于 2012-12-12 10:25:04

sbm197873 发表于 2012-12-12 10:08

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不更换材料的前提下，建议：1.在保证安全的前提下提高油温，加大搅拌频率；2.保证组织的前提下提高淬火温度 ...

后来改成了好富顿K油，装炉量减少了，搅拌频率开到最大，淬火温度提高到880℃，即使这样，检测心部硬度（实物解剖）勉强能做到28-30.

tom · 发表于 2012-12-12 10:26:20

还有什么办法呢？再想想！

silence · 发表于 2012-12-12 14:51:44

如果改变介质的特性还是没有效果，那确实只能换材料了！

海天一色 · 发表于 2012-12-12 15:31:09

在材质确定的情况下，给定零部件如果用水淬都打不到规定的心部强度的话，估计再好的淬火油也达不到要求吧。除非用更烈的淬火介质，再者更换材料。浅见。

沧海一声笑 · 发表于 2012-12-12 18:06:45

tom 发表于 2012-12-12 10:20

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更换材料无非改成H钢控制淬透性带宽或者索性改成淬透性更好的材料，主要材料已经买来甚至已经成型了。 ...

请问：你的材料淬透性J9或J6的淬透性是多少？？如果本身的淬透性都达不到要求，那么用水冷却也白搭！

搬运工 · 发表于 2012-12-12 19:00:14

先讲讲零件的整个生产工艺过程。
你对照淬透性曲线去分析一下原因.
硬度要求HRC33以上的点距表面距离？
原材料组织状态如何？
切片后的组织是个什么状况？

霜月 · 发表于 2012-12-12 21:41:48

难道楼主有意使晶粒粗化，提高淬透性从而达到心部硬度要求？

搬运工 · 发表于 2012-12-12 21:48:33

霜月发表于 2012-12-12 21:41

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难道楼主有意使晶粒粗化，提高淬透性从而达到心部硬度要求？

他这个是降温直接淬火还是重新加热淬火？
没有工艺说明。

霜月 · 发表于 2012-12-12 21:51:18

如果采用重新加热淬火估计心部硬度更低。

搬运工 · 发表于 2012-12-12 21:58:24

霜月发表于 2012-12-12 21:51

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如果采用重新加热淬火估计心部硬度更低。

我估计楼主的这个问题可能与原始组织有关，再有一个可能是相对冷却速度问题【涉及到材料的淬透性及具体的冷却条件】

aaron01 · 发表于 2012-12-12 21:59:13

其实是有个办法的，渗碳后不降温，直接淬火，对某些材料可能会有点用，能增加个1HRC左右。

tom · 发表于 2012-12-13 08:35:05

沧海一声笑发表于 2012-12-12 18:06

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请问：你的材料淬透性J9或J6的淬透性是多少？？如果本身的淬透性都达不到要求，那么用水冷却也白搭！
...

J9大约HRC28

tom · 发表于 2012-12-13 08:39:13

搬运工发表于 2012-12-12 19:00

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先讲讲零件的整个生产工艺过程。
你对照淬透性曲线去分析一下原因.
硬度要求HRC33以上的点距表面距离？

切片后组织没问题。
工艺流程：锻造、正火、机加、渗淬回、清理抛丸、磨端面、清洗、强力喷丸
查阅淬透性曲线，J9也只有28，何况是水冷。

tom · 发表于 2012-12-13 08:40:43

霜月发表于 2012-12-12 21:41

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难道楼主有意使晶粒粗化，提高淬透性从而达到心部硬度要求？

最多也只试过880度淬火

tom · 发表于 2012-12-13 08:42:16

搬运工发表于 2012-12-12 21:48

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他这个是降温直接淬火还是重新加热淬火？
没有工艺说明。

我司的工艺定的偏保守，除了20CrMnTi以外，全部缓冷高回重新加热淬火

tom · 发表于 2012-12-13 08:45:06

aaron01 发表于 2012-12-12 21:59

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其实是有个办法的，渗碳后不降温，直接淬火，对某些材料可能会有点用，能增加个1HRC左右。 ...

这个还真没这么干过

严工高温渗碳搞多了吧

抽空给我们分享您的心得

aaron01 · 发表于 2012-12-13 09:14:57

tom 发表于 2012-12-13 08:45

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这个还真没这么干过
严工高温渗碳搞多了吧抽空给我们分享您的心得 ...

不是因为什么高温渗碳，常规温度渗碳，只是最近也碰到一个产品的心部硬度做不上去问题，说实话对于这样的问题，热处理并没有什么好方法。我们做的是：
1，搅拌超频，用到60HZ；
2，更换更快的淬火油（比好富顿K油大概还快个10%）；
3, 渗碳后不降温，直接淬火。
4. 减少装炉量。
以上几个方法同时使用，心部硬度提高了2-3HRC左右，勉强达到要求。

tom · 发表于 2012-12-13 09:29:10

aaron01 发表于 2012-12-13 09:14

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不是因为什么高温渗碳，常规温度渗碳，只是最近也碰到一个产品的心部硬度做不上去问题，说实话对于这样的 ...

这样做出来组织如何？
这个问题是我以前单位碰到的情况。说实在的，如大家所言，没什么好的办法，尝试过改变锻造比、甚至强扩比，效果不大。
最后一位同事“解决”了难题：前室缓冷出来高温回火后，盐浴加热，淬火介质为盐水
心部硬度陡然起来了，请大家讨论一下，这样做的利弊！

aaron01 · 发表于 2012-12-13 09:35:57

这样做组织不会有任何问题，马氏体级别、晶粒度是由奥氏体化温度决定的，并不取决于淬火温度，你把零件奥氏体化后，晶粒长大了，以后即使降温也不能让晶粒缩小的，所以从晶粒度角度而言，淬火前降不降温没差别，唯一需要担心的是变形，我这个件变形要求宽，所以不怕。
你同事那个方法也可以，淬水当然能提心部硬度，注意别开裂就行。

tom · 发表于 2012-12-13 09:47:31

aaron01 发表于 2012-12-13 09:35

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这样做组织不会有任何问题，马氏体级别、晶粒度是由奥氏体化温度决定的，并不取决于淬火温度，你把零件奥氏 ...

所以工艺定的保守，也有这方面考虑吧。
盐水淬火以后开裂到没有，变形是必然的，齿轮精度也要打折扣吧？

所以因为 · 发表于 2012-12-13 10:43:06

我和本主题帖中第8楼的“海天一色 ”是同事，昨天下班遇到说起这个问题，从冷却上考虑是对的，但确实应该考虑变形的问题，可以首先考虑先用PAG冷却，再用清水最后用盐水。
另外，材料的含C量在上限就比较好做一些。

tom · 发表于 2012-12-13 10:51:53

所以因为发表于 2012-12-13 10:43

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我和本主题帖中第8楼的“海天一色 ”是同事，昨天下班遇到说起这个问题，从冷却上考虑是对的，但确实应该考 ...

我们当初也建议过用PAG冷却，国内有企业是这么干的。

aaron01 · 发表于 2012-12-13 10:55:51

变形和冷速是鱼与熊掌的关系，要想淬火后心部得到更多马氏体量，必须提高零件冷速，加快搅拌、换介质都是奔着这个方向去的，必然会使得变形加大。
还好是渗碳零件，不容易开裂，材料和残余应力状态决定了不容易开裂。

霜月 · 发表于 2012-12-13 11:09:19

tom 发表于 2012-12-13 09:29

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这样做出来组织如何？
这个问题是我以前单位碰到的情况。说实在的，如大家所言，没什么好的办法，尝试过 ...

我们以前也这样干过，搞不好产品表面会有氧化脱碳，单件生产操作者的劳动强度也比较大。

tom · 发表于 2012-12-13 11:17:38

盐水肯定比清水好，清水说不定会开裂（渗层剥落）
个人也觉得用PAG较稳妥，当然了，效率低下是必然的。
最好的就是改材料、或者降低技术要求。

wqjtyx2012 · 发表于 2012-12-13 14:29:29

有心部组织的金相图片吗发过来看看

tom · 发表于 2012-12-13 14:33:32

wqjtyx2012 发表于 2012-12-13 14:29

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有心部组织的金相图片吗发过来看看

抱歉没有图片！
是我以前单位碰到的问题

吉祥如意 · 发表于 2013-1-21 10:49:31

热处理生产其实有很多是勉为其难。及时转换思路，采用二次淬火不是眼前亮了许多吗。

dqy · 发表于 2013-1-21 11:30:54

aaron01 发表于 2012-12-13 09:14

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不是因为什么高温渗碳，常规温度渗碳，只是最近也碰到一个产品的心部硬度做不上去问题，说实话对于这样的 ...

超频，用到60HZ?

严工：
没用过
具体介绍一下

tom · 发表于 2013-1-21 11:35:14

本帖最后由 tom 于 2013-1-21 11:37 编辑

吉祥如意发表于 2013-1-21 10:49

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热处理生产其实有很多是勉为其难。及时转换思路，采用二次淬火不是眼前亮了许多吗。 ...

硬度差了2度，不至于很难。装炉少点，淬火温度提高些，搅拌开大些，当然了，条件允许，更换冷却介质更有效。另外，我觉得二次淬火只对渗层组织与性能产生影响，而且最大的坏处增加了零件的变形，对这个材料除了浪费时间与资源没意义。个人浅见

以上一段话是我在rclbbs关于类似问题的看法，那边材料为20CrMnTi，也许说法是错误的，能否请教前辈二次淬火对心部硬度影响的机理？

aaron01 · 发表于 2013-1-21 12:37:44

dqy 发表于 2013-1-21 11:30

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超频，用到60HZ?

严工：

通常淬火搅拌电机都是变频控制的，0-50HZ范围内可调，你的电机功率允许的话，可将其频率调到60HZ，与50HZ的工频相比，电机的转速自然就快了，搅拌加强后相当于提高了油的流速。
不过做这个改动前请务必先与设备供应商联系，如果电机功率太小，超频后可能会影响电机寿命，请他们做个计算就可以了，确认没有问题再改。

灵峰探梅 · 发表于 2013-1-24 11:12:32

tom 发表于 2013-1-21 11:35

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硬度差了2度，不至于很难。装炉少点，淬火温度提高些，搅拌开大些，当然了，条件允许，更换冷却介质更有 ...

所谓二次淬火，第一次淬火AC3+（30-50）到渗碳温度区间淬火，第二次淬火AC1+（30-50）淬火。
一淬高温，无论心部淬火到多高硬度，经过高温回火、重新奥氏体化都白瞎了（对于追求心部硬度而言），二淬相对低温，当然心部硬度高不起来了。
淬火温度越低，晶粒越细、晶界越多，材料淬透性越差。所以二次淬火对提高心部硬度不起决定作用。

Adam · 发表于 2013-2-1 15:57:25

tom 发表于 2013-1-21 11:35

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硬度差了2度，不至于很难。装炉少点，淬火温度提高些，搅拌开大些，当然了，条件允许，更换冷却介质更有 ...

不知道这个问题现在解决了没。

cnszgong · 发表于 2013-2-1 21:23:20

关于渗碳用的特定材料芯部硬度问题，我觉得很难控制，不管是渗碳后直接淬火也好、渗碳后两次淬火也好。

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