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GCr15钢套圈盐浴淬火后表面游离铁素体问题探讨

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发表于 2015-3-9 14:56:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
2008年我发过一个帖子:《硝盐淬火-轴承热处理的革命》,当时从几个方面讨论了轴承套圈盐浴淬火的优势,七年过去了,盐浴淬火确实在轴承行业有了普及之势,其优点也被大家所接受。
但是,这一两年,GCr15钢套圈盐浴淬火后表面会产生几个μm游离铁素体的问题,一直困扰着已经使用这种设备和工艺的人们。

在此,我们大家讨论一下,盐浴淬火后表面产生游离铁素体的原因,及应对方案,群策群力,攻下这个难题如何?

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 楼主| 发表于 2015-3-9 14:58:53 | 显示全部楼层
先看,SKF对盐浴淬火后表面游离铁素体的检测结论
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 楼主| 发表于 2015-3-9 15:00:55 | 显示全部楼层
再看,轴研所电子显微镜照片
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 楼主| 发表于 2015-3-9 15:04:27 | 显示全部楼层
再看,钢铁研究院分析照片:
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 楼主| 发表于 2015-3-9 15:11:32 | 显示全部楼层
工艺情况:
可控气氛辊底炉加热(830℃-840℃),加热保温时间约45-55min;碳势0.7-0.8;CO含量10-15%;工件装料盘内进炉;
敞开式盐浴淬火槽淬火,180℃;
回火温度:180-200℃,回火时间:3.5小时;
典型工件:小套圈,603 604等
材料:GCr15 100Cr6
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 楼主| 发表于 2015-3-9 15:16:31 | 显示全部楼层
BBS上网友发的金相照片:
143212195jk2y1w391qhz8.jpg
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 楼主| 发表于 2015-3-9 15:19:18 | 显示全部楼层
班主任,别忙着加分,帮忙一起分析一下,我个人感觉是不是要把齿轮渗碳时产生“表面非马”组织的一些思路来借鉴一下?恰好你是跨这两个领域的!
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发表于 2015-3-9 15:37:54 | 显示全部楼层
降低淬火温度试过没有,或者改变冷却方法?
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发表于 2015-3-9 16:36:38 | 显示全部楼层
没有仔细思考,我觉得从大的方面来讲,应该是炉内气氛控制问题。
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发表于 2015-3-9 16:50:37 | 显示全部楼层
搬运工 发表于 2015-3-9 16:36
没有仔细思考,我觉得从大的方面来讲,应该是炉内气氛控制问题。

高工,直接入淬火油,有主题说的这种游离铁素体的情况发生吗?
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发表于 2015-3-9 17:32:00 | 显示全部楼层
随风飘飘 发表于 2015-3-9 16:50
高工,直接入淬火油,有主题说的这种游离铁素体的情况发生吗?

全脱碳不就是嘛?

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  发表于 2015-3-10 07:54
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发表于 2015-3-10 07:53:50 | 显示全部楼层
搬运工 发表于 2015-3-9 17:32
全脱碳不就是嘛?

是这样!如果是那一定是碳式控制问题了!还想听听邓总的答案!昨天下班后,对这个问题也思索了一下,感觉碳式控制在碳势0.7-0.8低了!
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发表于 2015-3-10 08:04:33 | 显示全部楼层
慕山慕水 发表于 2015-3-9 15:16
BBS上网友发的金相照片:

有时候会控制的很好,一点都没有,一般也就几个μ
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 楼主| 发表于 2015-3-10 08:15:35 | 显示全部楼层
比较奇怪的地方:
1、4-5μm 自由铁素体  下面的组织无脱碳(半脱碳)现象;
2、同样类似设备,油淬火从没有发生这种问题。
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发表于 2015-3-10 08:17:22 | 显示全部楼层
慕山慕水 发表于 2015-3-10 08:15
比较奇怪的地方:
1、4-5μm 自由铁素体  下面的组织无脱碳(半脱碳)现象;
2、同样类似设备,油淬火从没 ...

对的,慕版
没有过度层,直接就是自由铁素体
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发表于 2015-3-10 08:47:20 | 显示全部楼层
本帖最后由 落水残阳 于 2015-3-10 08:48 编辑

残阳猜测(仅是猜测),没有过渡层的脱碳,说明没有经历长时间的扩散过程。因此,我倾向于认为不是在加热过程中形成的。表面形成4μm全脱碳,说明工件内外的碳势相差非常大。
与其说是脱碳,不如说是一个化学反应,一个迅速的化学反应,其脱碳深度取决于反应时间。基于此,有两种可能:
1、离开加热区,进入盐槽之前这段时间,时间不长,保护不力。
2、进入盐槽之后。工件表面与盐或盐里的水发生反应。
这两个反应需要高温,因此,不会维持太久。由于这不是一个缓慢的扩散过程,因此没有过渡层。
至于以上两种可能,是哪一种,有待于慕版和各专家甄别。
一个可能有效的试验方案,是将入盐槽前的工件直接入水,将之与入盐的工件比较。

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这个是个好的思路哦  发表于 2016-1-20 13:15
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发表于 2015-3-10 09:12:39 | 显示全部楼层
在钢的冷却过程中,过饱和的奥氏体发生分解,会形成游离铁素体;因加热不足、奥化不足所遗留的未溶铁素体、冷却不足所形成的先共析铁素体均属游离态铁素体,个人认为,根据图片,应该属于前者!设想如下:
[size=10.5000pt]1、淬火前,工件表面温度高,处于过饱和奥氏体状态;
[size=10.5000pt]2、硝盐冷却过程使工件表面瞬间处于过饱和奥氏体状态;

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发表于 2015-3-10 10:18:23 | 显示全部楼层
慕山慕水 发表于 2015-3-10 08:15
比较奇怪的地方:
1、4-5μm 自由铁素体  下面的组织无脱碳(半脱碳)现象;
2、同样类似设备,油淬火从没 ...

1。应该是自由铁素体深度并不总是4-5μm 。
2。使用可控气氛辊底炉加热,盐浴淬火与油淬火做比较,炉内气氛控制可能会有不一样的地方。
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发表于 2015-3-10 13:31:56 | 显示全部楼层
本人愚见:敞开式淬火槽影响。从加热炉进入淬火槽这段时间是不是没有保护气?
夹心开心
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 楼主| 发表于 2015-3-10 15:35:13 | 显示全部楼层
我真的不知道答案,才请大家分析,我只能提供我所知道的一切信息:

1、大连SKF使用axl辊底式盐浴炉,密封式盐槽,淬火处于保护气氛中,同样有2-4μ 自由铁素体,呈不连续状态;

2、我以前做的带密封盐槽的辊底式盐浴炉,因客户不检查,不知有没有自由铁素体,但一般有0.05mm脱碳层(全脱+半脱);

3、油淬火炉子都是密封油槽,从来没有自由铁素体(同样给SKF供货,SKF检查)。
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发表于 2015-3-10 17:37:07 | 显示全部楼层
慕山慕水 发表于 2015-3-10 15:35
我真的不知道答案,才请大家分析,我只能提供我所知道的一切信息:

1、大连SKF使用axl辊底式盐浴炉,密封 ...

    请版主注意以下事实:
    1.硝盐是一种氧化性质的盐类。然而,氧化与脱碳是同时发生的。
    2.硝盐在高温下与炭混合会燃烧爆炸是事实,这里面有什么反应会导致燃烧爆炸不详?但爆炸条件有两个:高温和炭。然而,加热后的灼热工件具有高温条件,且钢中具有含碳(炭)条件。由此推测,淬火过程工件表面是否有类似“轻微燃烧和小爆炸”的那种现象,从而造成表面轻微脱碳?

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  发表于 2015-3-21 11:25
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发表于 2015-3-12 10:55:50 | 显示全部楼层
慕山慕水 发表于 2015-3-10 15:35
我真的不知道答案,才请大家分析,我只能提供我所知道的一切信息:

1、大连SKF使用axl辊底式盐浴炉,密封 ...

据说不加甲醇就没有自由铁素体,,,,,,,,,,,,,,,
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发表于 2015-3-20 08:53:11 | 显示全部楼层
不知道盐槽和主炉分开的有没有这个现象,盐槽和主炉连在一起的设备这种情况比较多。怀疑和盐的分解产物有关系。
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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发表于 2015-3-20 20:46:34 | 显示全部楼层
各位专家好,这台设备盐槽和加热炉是分开的,做过多次试验,不光是SKF3材料,GCR15也发生过这个现象,特别是装筐量少的情况下,加热炉出来料筐前面2个角的产品有,料筐中间没有,一个大的产品,上半只有,下半只没有。
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发表于 2015-3-20 22:23:13 | 显示全部楼层

我想解决办法还是有的。
邓总,这需要去现场。
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发表于 2015-3-21 11:28:14 | 显示全部楼层
伯龙马 发表于 2015-3-10 17:37
请版主注意以下事实:
    1.硝盐是一种氧化性质的盐类。然而,氧化与脱碳是同时发生的。
    2.硝盐 ...

我也觉得是在冷却的过程中发生的......我觉得高温接触面处硝盐会有一些强氧化气体生成,这些强氧化性气体高温下会与钢铁产品中C反应,从而脱碳。时间短,故只有几个微米的脱炭。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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发表于 2015-3-21 13:22:12 | 显示全部楼层
慕山慕水 发表于 2015-3-10 15:35
我真的不知道答案,才请大家分析,我只能提供我所知道的一切信息:

1、大连SKF使用axl辊底式盐浴炉,密封 ...

盐槽有搅拌吗?
贝氏体等温淬火有没有这样的现象发生?
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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发表于 2015-3-30 08:22:20 | 显示全部楼层
慕山慕水 发表于 2015-3-10 15:35
我真的不知道答案,才请大家分析,我只能提供我所知道的一切信息:

1、大连SKF使用axl辊底式盐浴炉,密封 ...

邓总:你之前的设备(棍底炉+硝盐)淬火设备也有你说的这个现象。这个工艺我做了7年时间了,一直存在这个问题,之前同样的设备使用油淬火几乎没有出现表面几个u的铁素体。设备使用盐淬了以后这个问题就一直存在,只是或多或少的事情!
     期待高人分析出根本原因和解决措施!
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发表于 2015-3-30 08:23:58 | 显示全部楼层
microsoft 发表于 2015-3-12 10:55
据说不加甲醇就没有自由铁素体,,,,,,,,,,,,,,,

王工看到哪家不加甲醇的没有表面铁素体?
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发表于 2015-3-30 09:04:26 | 显示全部楼层
甫儒 发表于 2015-3-30 08:22
邓总:你之前的设备(棍底炉+硝盐)淬火设备也有你说的这个现象。这个工艺我做了7年时间了,一直存在这个 ...

这个自由铁素体确实是难题,时有时无。
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发表于 2015-12-30 09:38:08 | 显示全部楼层
搬运工 发表于 2015-3-20 22:23
我想解决办法还是有的。
邓总,这需要去现场。

高工可到现场看过?
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发表于 2015-12-30 10:36:39 | 显示全部楼层
横笛吹雨 发表于 2015-12-30 09:38
高工可到现场看过?

看过其它几条线,其中有一家已经彻底的解决了表面游离铁素体问题。

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搬 专家是否分享下解决方案?  发表于 2016-1-20 13:21
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  发表于 2015-12-30 10:46
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发表于 2015-12-30 11:40:22 | 显示全部楼层
搬运工 发表于 2015-12-30 10:36
看过其它几条线,其中有一家已经彻底的解决了表面游离铁素体问题。

嗯,原因和解决措施可方便透露?
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发表于 2015-12-30 12:12:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 搬运工 于 2015-12-30 13:56 编辑

归根结底是炉内气氛问题,要解决问题难度是有的, 有需要解决问题的企业可以与热处理之家论坛洪总联系,包彻底解决。
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发表于 2015-12-31 09:52:36 | 显示全部楼层
搬运工 发表于 2015-12-30 12:12
归根结底是炉内气氛问题,要解决问题难度是有的, 有需要解决问题的企业可以与热处理之家论坛洪总联系,包彻 ...

这个,是有偿解决!
该会员没有填写今日想说内容.
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孤鸿踏雪 发表于 2015-12-31 09:52
这个,是有偿解决!

确实应该体现技术的价值!
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发表于 2016-1-20 13:24:38 | 显示全部楼层
建议 搬工提到的解决硝盐淬火表面游离铁素体的方案,形成书面文字并上报专利技术。

硝盐淬火在轴承企业越来越广泛,解决这个问题也是“慕版”提到的“硝盐革命”中的催化剂。

该会员没有填写今日想说内容.
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发表于 2022-5-20 14:06:01 | 显示全部楼层
不知道后续是怎么解决这个问题的。

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张工好!  发表于 2022-5-25 15:37
是非天天有,不听自然无。
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