【讨论】渗碳和脱碳哪种容易磨削开裂

落水残阳

RT。GCr15的套圈，一种是气氛导致表面渗碳，一种是表面脱碳。
问：磨削时哪种更容易发生磨削开裂？
在bbs里有人说是渗碳的容易开裂，在车间有人说脱碳的容易开裂，讨论下。

dqy

在磨削过程中， 脱碳易产生裂纹， 此应力的角度可以解释。
增碳的情况下， 磨削难度大，易产生磨削烧伤， 但不容易产生裂纹。

microsoft

轻微脱碳（贫碳）不影响磨削，如果出现自由铁素体（全脱碳），哪怕是0.01mm也影响磨削，如果达到0.05mm以上，这个轴承基本报废，无心磨时圆度根本无法控制。
渗碳不影响磨削，轻微渗碳对轴承反而有好处，形成表面压应力。

落水残阳

microsoft 发表于 2013-1-4 08:58

                               
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轻微脱碳（贫碳）不影响磨削，如果出现自由铁素体（全脱碳），哪怕是0.01mm也影响磨削，如果达到0.05mm以上 ...

我得空做个脱碳多的试试看。
您对全脱碳影响磨削的说法如果能深入一下再解释一下就好了。

落水残阳

另外再问一个问题，就不新开帖了。
对GCr15而言，如果淬火过热（加热温度高于正常温度或保温时间太长），里面的未溶碳化物是否会聚集长大？

microsoft

落水残阳 发表于 2013-1-4 09:13

                               
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另外再问一个问题，就不新开帖了。
对GCr15而言，如果淬火过热（加热温度高于正常温度或保温时间太长），里 ...

温度过高或保温时间长，未溶碳化物基本溶解完了。
如果过热温度不是很高，还有剩余碳化物，本人认为不会不会聚集涨大。
这里涉及到扩散理论的化学位问题，扩散起作用的并不是浓度，而是化学梯度。
我们知道轴承钢球化退火碳化物聚集发生在等温（720度）阶段。在过热状态下（假定900°C)，是否发生上扩散，应该还涉及到组成相在该温度下自由焓差的问题吧。这些东西太基础，都忘了。个人之见，欢迎啪砖！希望高手解答一下。

microsoft

落水残阳 发表于 2013-1-4 09:05

                               
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我得空做个脱碳多的试试看。
您对全脱碳影响磨削的说法如果能深入一下再解释一下就好了。 ...

理论上我也解释不清楚，是实际工作经验的结果，呵呵。

落水残阳

microsoft 发表于 2013-1-4 09:51

                               
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温度过高或保温时间长，未溶碳化物基本溶解完了。
如果过热温度不是很高，还有剩余碳化物，本人认为不会 ...

碳化物在奥氏体中，存在相界面，为了减少界面能，从热力学上看总是倾向于聚集长大的、变成球体。
至于是否会发生，还取决于动力学条件。浓度梯度、温度（原子活动性）。
720°C能发生的变化，900°C发生起来应该更容易。差别在于，未溶碳化物的数量，720°C比900°C要多多了，从而使碳化物中碳原子的扩散距离增加。
我要是拿两个试样，在900°C加热，一个时间短点，一个长点，看心部碳化物的大小差别，也许就可以回答这个问题了。
以上论述，可能有误，请读者自行甄别。

microsoft

落水残阳 发表于 2013-1-4 10:00

                               
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碳化物在奥氏体中，存在相界面，为了减少界面能，从热力学上看总是倾向于聚集长大的、变成球体。
至于是 ...

温度从AC1逐渐升高到Accm，球状碳化物逐渐溶解，直到变成单相奥氏体，在这中间某一温度下等温属于奥氏体状态下等温，这样的等温是促进单相奥氏体形成的等温，也就是碳化物溶解更多；而720°等温，属于冷却转变过程等温，也属于促进转变的等温，只不过方向反过来了。所以我认为碳化不会聚集涨大。
最好是做个试验，同一试样，分成两半，同时加热到900°，一个保温10分钟，一个保温一个小时，淬火后看碳化物数量。
版主有条件做个试验分享一下哈，我没试验炉，否则我也去试试。

microsoft

不好意思，看错题了，开裂的话应该是渗碳的容易开裂。从低碳钢可以水淬，高碳钢水淬开裂的角度去考虑即可。个人之见，欢迎指正！

落水残阳

microsoft 发表于 2013-1-4 10:53

                               
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不好意思，看错题了，开裂的话应该是渗碳的容易开裂。从低碳钢可以水淬，高碳钢水淬开裂的角度去考虑即可。 ...

艾伦给我们上的课里，渗碳淬火后表面压应力，如果开裂取决于应力叠加的话，应该不容易开裂才是。呵呵。
估计你这次是看错题了，我是说淬火后没有开裂的情况下，哪个磨削容易开裂。

落水残阳

microsoft 发表于 2013-1-4 10:40

                               
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温度从AC1逐渐升高到Accm，球状碳化物逐渐溶解，直到变成单相奥氏体，在这中间某一温度下等温属于奥氏体 ...

这个条件我还是有的，下周就试，小轻松的说。

upposition

我觉得表面渗碳比表面脱碳更容易引起开裂。
原因是脱碳后的组织塑性比渗碳的好

清淡

没经验乱说一下。我觉得脱碳的可能更容易裂，我觉得这个和之前淬火后的应力状态有关。如果表面脱碳，在淬火的时候表面优先转变马氏体，心部其次，最终淬火后表面将存在拉应力，在拉应力状态下打磨，开裂倾向自然会大一点了。残阳说严工说渗碳表面其实是压应力，这个资料上也是这样说的，这样的压应力其实是有利的。

紫琅人

落水残阳 发表于 2013-1-4 10:00
碳化物在奥氏体中，存在相界面，为了减少界面能，从热力学上看总是倾向于聚集长大的、变成球体。
至于是 ...

就楼主的话题，我这里说说个人看法，有不对的地方多指点
1、渗碳和脱碳哪个容易在磨削时产生开裂问题，脱碳容易引起开裂，渗碳不容易引起开裂。两者受到应力影响不同，表面脱碳话在磨削过程中会产生比较大的磨削压应力和摩擦力和组织的拉应力。如果表面有全脱话，增加了磨削阻力影响容易产生磨削烧伤，降低表面的耐磨性和强度，甚至引起开裂；而表面渗碳的话相反。减轻了阻力和压应力，增加材料的表面耐磨性和强度。当然如果说在磨削过程中，操作不当，给进量过大，产生很大的应力也会有烧伤的，甚至受磨削应力的影响引起开裂；前提是热处理回火工艺是否充分。
2、温度从AC1逐渐升高到Accm，球状碳化物逐渐溶解，直到变成单相奥氏体，在这中间某一温度下等温属于奥氏体状态下等温，这样的等温是促进单相奥氏体形成的等温，也就是碳化物溶解更多。而720°C等温，属于冷却转变过程等温，也属于促进转变的等温。在720~727°C这个温度区域是共析转变开始段，随着温度提高在800°C，碳化物在奥氏体中，存在相界面，为了减少界面能，从热力学上看开始聚集长大的、变成球体，并均匀化。所以我认为碳化物不会聚集长大。随着温度再次升高，使碳化物中碳原子的扩散距离增加，奥氏体晶粒急剧长大，冷速过快，反而会使碳化物急剧长大成为球花退火组织过热形态。是扩散性的。而淬火过热（加热温度高于正常温度或保温时间太长）碳化物不会长大，而是溶解到奥氏体晶粒中，减少碳化物的数量，增加了奥氏体的数量。