关于重复渗氮或软氮化的问题

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-3-14 15:46:23

      前些时候，分公司有一个新产品，材料为20CrMnTi，要求进行深层渗氮处理试验，由于当时没有产品可以随炉搭装，就出了个馊主意：用这个齿轮随一款摩托车软氮化产品进行560°C×6h×3次软氮化，前两次软氮化后没有检查表面硬度，三次软氮化后检查表面硬度为721/841/940HV5。

   近两天，分公司又送来一个42CrMo的同样齿轮，鉴于上述情况，我就如法炮制，这次想起来，在每次软氮化后检测其硬度，结果如下：
   1. 一次软氮化（560℃×6h）后的表面硬度（随TT07从动齿轮装炉）
　　彭霞检：1）626/659/642/696HV0.5，649/689/618HV5；2）725/687/642 HV0.5，633/626/608HV5
      2．二次软氮化（560℃×6h）后的表面硬度（随TT07初级从动2次装炉）
   张敏检：672/538/549/549HV0.2
　　彭霞检：1）626/659/642/696HV0.5，649/689/618HV5；2）725/687/642 HV0.5，633/626/608HV5
　　 3. 二次软氮化后剖件：基体/329，界限/379，DN=0.45，Vs=0.010
   目前，二次然氮化后并剖切的产品准备在进行一次软氮化，再检查其表面硬度，并重新剖检其渗层深度。　　　

开口笑笑 · 发表于 2013-3-19 02:20:24

谢谢杨工的分享！请问杨工：同一种材料氮化和软氮化，哪个硬度高？我没条件做试验，心里想应该是软氮化高吧？

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-3-19 14:55:05

开口笑笑发表于 2013-3-19 02:20

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谢谢杨工的分享！请问杨工：同一种材料氮化和软氮化，哪个硬度高？我没条件做试验，心里想应该是软氮化高吧 ...

孤以为，二者没有可比性。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-3-19 14:58:32

开口笑笑发表于 2013-3-19 02:20

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谢谢杨工的分享！请问杨工：同一种材料氮化和软氮化，哪个硬度高？我没条件做试验，心里想应该是软氮化高吧 ...

建议您及按这个帖子http://www.rclhome.net/forum.php ... d=629&fromuid=8的附件下载一份，找时间浏览浏览，权当作消遣

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-3-31 15:20:55

其实，对这个主题提到的问题进行探讨是大有裨益的，但不知何故，大家没有兴趣

秦时明月 · 发表于 2013-3-31 16:57:09

本帖最后由秦楼明月于 2013-3-31 17:03 编辑

孤鸿踏雪发表于 2013-3-31 15:20

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其实，对这个主题提到的问题进行探讨是大有裨益的，但不知何故，大家没有兴趣 ...

20CrMnTi三次软氮化其氨分解率多少？正好借鉴，最近有一42CrMo材质产品因加工单位失误，未加工完即送来氮化，重新加工面要氮化，原氮化部位只有二次氮化。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-3-31 18:09:10

秦楼明月发表于 2013-3-31 16:57

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20CrMnTi三次软氮化其氨分解率多少？正好借鉴，最近有一42CrMo材质产品因加工单位失误，未加工完即送来氮 ...

惭愧，我司因为原来使用的氨分解率测定仪损坏后，已经两年没有测过分解率了，就控制氨流量。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-3-31 18:10:20

本帖最后由孤鸿踏雪于 2013-3-31 18:11 编辑

秦楼明月发表于 2013-3-31 16:57

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20CrMnTi三次软氮化其氨分解率多少？正好借鉴，最近有一42CrMo材质产品因加工单位失误，未加工完即送来氮 ...

您的意思是说，原来氮化过一次后，某一位置进行了加工，所以把一次氮化层加工掉了，然后再重新氮化？如果是这样，可能这个位置重新氮化后的硬度没有一次氮化的硬度高；其次，二次氮化表面硬度与第一次氮化相比较也会有一定的差异。

秦时明月 · 发表于 2013-3-31 18:16:00

孤鸿踏雪发表于 2013-3-31 18:10

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您的意思是说，原来氮化过一次后，某一位置进行了加工，所以把一次氮化层加工掉了，然后再重新氮化 ...

是的，新加工面需氮化，其中有一部分面的一次氮化层还在，再氮化此部分二次氮化。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-3-31 18:17:25

秦楼明月发表于 2013-3-31 18:16

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是的，新加工面需氮化，其中有一部分面的一次氮化层还在，再氮化此部分二次氮化。 ...

一次氮化的深度？加工量多大？

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-3-31 18:23:27

秦楼明月发表于 2013-3-31 18:16

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是的，新加工面需氮化，其中有一部分面的一次氮化层还在，再氮化此部分二次氮化。 ...

我在主题中所描述的那个42CrMo经过二次软氮化剖切后的残骸又进行了一次560°CX10h软氮化，其表面硬度测试情况如下：
518/532/538HV0.5，537/551/566HV1,，687/677/651HV2，606/602/612HV2.5，683/657/636HV3，,589/568/586HV5

秦时明月 · 发表于 2013-3-31 19:30:31

孤鸿踏雪发表于 2013-3-31 18:17

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一次氮化的深度？加工量多大？

一次氮化层深0.45，表面硬度平均548HV0.3，我看了一下，加工量在3mm左右，氮化层已加工掉。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-4-1 10:43:48

秦楼明月发表于 2013-3-31 19:30

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一次氮化层深0.45，表面硬度平均548HV0.3，我看了一下，加工量在3mm左右，氮化层已加工掉。 ...

那可要糟糕了，您这个被加工过的位置表面，难以重新获得一次氮化所可能获得的高硬度

秦时明月 · 发表于 2013-4-1 10:53:28

孤鸿踏雪发表于 2013-4-1 10:43

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那可要糟糕了，您这个被加工过的位置表面，难以重新获得一次氮化所可能获得的高硬度 ...

感谢提醒，这个问题再和客户沟通。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-4-1 11:02:53

秦楼明月发表于 2013-4-1 10:53

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感谢提醒，这个问题再和客户沟通。

我给您上传一个资料，您看看

秦时明月 · 发表于 2013-4-1 16:29:55

孤鸿踏雪发表于 2013-4-1 11:02

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我给您上传一个资料，您看看

从图看，原氮化层保留再氮化，表面硬度变化不大，磨去原氮化层再氮化，硬度下降明显。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-4-1 16:36:00

秦楼明月发表于 2013-4-1 16:29

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从图看，原氮化层保留再氮化，表面硬度变化不大，磨去原氮化层再氮化，硬度下降明显。 ...

但从老孤所做的试验中可以看出，重复氮化会导致表面疏松加剧，这种现象可以从不同试验力的表面硬度对比检测看出一些端倪，采用金相观察白亮层应该可以看到很明显的夹层疏松。

秦时明月 · 发表于 2013-4-1 16:39:38

孤鸿踏雪发表于 2013-4-1 16:36

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但从老孤所做的试验中可以看出，重复氮化会导致表面疏松加剧，这种现象可以从不同试验力的表面硬度 ...

工件已进炉，和其它产品同炉做，可惜没放原试样，失去了一次看重新氮化后的氮化层机会。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-4-2 09:00:19

秦楼明月发表于 2013-4-1 16:39

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工件已进炉，和其它产品同炉做，可惜没放原试样，失去了一次看重新氮化后的氮化层机会。 ...

这里的另一产品（废件）三次氮化白亮层形貌

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-4-2 09:01:44

从这些白亮层形貌看，经过多次重复氮化，白亮层的组织结构紊乱无章

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-4-4 15:04:28

秦楼明月发表于 2013-4-1 16:39

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工件已进炉，和其它产品同炉做，可惜没放原试样，失去了一次看重新氮化后的氮化层机会。 ...

产品做得如何了，无论酸甜苦辣咸，都应分享一杯哦

秦时明月 · 发表于 2013-4-4 15:52:09

本帖最后由秦楼明月于 2013-4-4 15:53 编辑

孤鸿踏雪发表于 2013-4-4 15:04

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产品做得如何了，无论酸甜苦辣咸，都应分享一杯哦

产品已出炉，用里氏硬度计检工件二次渗氮面，硬度变化与一次不大，加工面低了60-80HV1，另放的样（42CrMo)，亮层0。01，Nht=0.5（HV0.2)，氮化物1-2级，表面硬度615-650HV0.2.由于是客户自已原因，客户接收产品。同炉的25Cr2Mo1V用里氏检工件表面700HV1以上。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-4-4 18:29:34

秦楼明月发表于 2013-4-4 15:52

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产品已出炉，用里氏硬度计检工件二次渗氮面，硬度变化与一次不大，加工面低了60-80HV1，另放的样（42CrMo ...

恭喜！感谢分享啊

iamspiderman · 发表于 2013-4-29 14:19:52

氮化与软氮化的硬度等相关指数区别，
-二者几乎没有可比性，硬要说的话，理论上来见，在相同小载荷的情况下，比如0.05kg，软氮化由于有Fe（C,N）化合物存在，要比一般氮化硬度高那么一点点，但实际情况下，各种因素叠加之后，二者的差别忽略不计！
-二次氮化或者氮化返工之后的影响
如果只是软氮化，只要控制好氮势，二次氮化白亮层几乎是没有区别的！如果氮势控制不好，白亮层会出现分层现象，究其原因，主要是白亮层的形成过程经过Y ‘相和epsilon 相的问题；如果只是控制流量的话，由于二次氮化与一次氮化表面条件不同，自然结果会有比较大的差别! 只处理过三次以内的氮化，三次以上通常不建议了，变形，组织变化等等因素！供参考！

唯心所识 · 发表于 2013-7-27 03:55:40

孤鸿踏雪发表于 2013-4-1 10:43
那可要糟糕了，您这个被加工过的位置表面，难以重新获得一次氮化所可能获得的高硬度 ...

鸿工，为什么难以重新获得一次氮化所可能获得的高硬度？

唯心所识 · 发表于 2013-7-27 03:58:52

在此请教鸿工一个问题：为什么球墨铸铁在奥氏体化中偏离石墨的铁素体先奥氏体化，而石墨周围的铁素体最后奥氏体化？谢谢！

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-7-27 07:50:23

唯心所识发表于 2013-7-27 03:55
鸿工，为什么难以重新获得一次氮化所可能获得的高硬度？

试验所得结论！

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-7-27 07:56:17

本帖最后由孤鸿踏雪于 2013-7-27 16:17 编辑

唯心所识发表于 2013-7-27 03:55
鸿工，为什么难以重新获得一次氮化所可能获得的高硬度？

看看这篇文章摘要：

   退氮处理对合金结构钢渗氮层性能及组织的影响（摘要）
                                                      （中国船舶重工集团公司第七一一研究所  李耀华等）
   对几种试验用钢渗氮后再进行退氮处理,由于氮化物的聚集长大及氮化物与基体共格关系被破坏,导致硬度大幅度下降;再重新渗氮后,其渗层表面与首次渗氮的表面硬度相差悬殊（38CrMoAl相差200~500HV，25Cr2MoV相差270HV，20CrMnTi相差300~400HV，42CrMo相差200~350HV）。
   38CrMoAl的抗退氮能力最强,硬度下降最缓慢,这与钢中铝能与氮形成结构复杂且稳定的氮化物有关。
　　38CrMoAl高于590℃退氮，会在表面形成网状裂纹，必须磨去0.10mm后方可使用，而低于590℃退氮，由于氮的扩散，会使渗氮层的硬度梯度更加平缓，并降低表面脆性。
　　低合金结构钢经退氮处理再重新渗氮，硬度下降太多，没有实际意义。
　　双相不锈钢经离子渗氮后再稍高于渗氮温度保温一段时间，可降低脆性，渗层深度也略有增加；再进行常规氮化，可加深渗层深度，降低脆性，渗层均匀整齐；双相不锈钢只有在表面被离子轰击，表面钝化膜被破坏后在常规渗氮时才能继续施渗，否则无法以常规渗氮工艺渗氮。
　　面心立方晶格（γ相）钢比体心立方晶格（α相）钢的渗氮处理困难很多，钢的合金化程度愈高，氮的扩散就愈困难；高合金奥氏体不锈钢渗氮层深度一般不超过0.15mm。
　　　　                                                                                                                                                                                        ——摘自《热处理》（2007，NO．2）

唯心所识 · 发表于 2013-7-29 18:03:07

秦楼明月发表于 2013-4-4 15:52
产品已出炉，用里氏硬度计检工件二次渗氮面，硬度变化与一次不大，加工面低了60-80HV1，另放的样（42CrMo ...

里氏硬度Hv1? 里氏硬度能换算韦氏试验力？

唯心所识 · 发表于 2013-7-29 18:09:19

非常感谢杨工赐教！在此学习了。

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