求助，齿轮轴淬火硬度不合格，着急

石坚

近期有一批工件，渗碳淬火后，表面硬度不达标，请大家帮助分析一下，具体情况如下:
工件为齿轮轴，规格如图所示，材料为20CrMnTi ，渗层1-1.2mm、要求回火后表面硬度HRC59以上。为达到此要求，我们一般把淬火硬度做到HRC63以上，否则回火后硬度很难达到要求。
为防止产生磨削裂纹，回火2次，分别为150℃、180℃ 。
多用炉生产、装炉量1.3吨（不含工装），工件比较密集。920℃强渗，降温到淬火温度保温40分钟。
淬火油为快速油，经检测主要指标为：粘度 22、最大冷速：108℃/s、特性温度747℃。油温设定70℃。搅拌一直设定为最高速。
之前的淬火温度设定为880℃，做了两炉，淬火硬度普遍在HRC59-63，高点在64度，硬度相对比较均匀，没有太高的点、也没太低的店。回火后检测、部分工件硬度偏低。
怀疑是淬火温度过高，残奥超标导致，又把淬火温度定为了845℃又试了一炉，结果淬火硬度不均匀，工装靠外侧的工件淬火硬度略有提升，部分工件HRC63-65，
但工装靠内的工件淬火硬度比之前还低，最低才HRC58。硬度差异较大。公司目前自己无法做金相，已联系好厂家，估计后天会出结果。
对此有几个疑问：1.为什么淬火温度降至845℃后，硬度不均匀性会大大增加？
                          2.为把淬火硬度提上去并且做均匀，大家有没有好的建议？
                          3. 淬火硬度HRC63-66（合格）和HRC59-63（不合格）从金相上能分辨的出吗？怎么分辨？
                          4. 通过改变淬火油冷却能力，能不能有效提高表面硬度？
请各位朋友给出宝贵意见，多谢！

搬运工

冷却环境不好造成的淬火硬度不均匀。

石坚

搬运工 发表于 2015-4-1 16:32
冷却环境不好造成的淬火硬度不均匀。

你好，谢谢回复，因生产限制，无法减少装炉量，这点比较无奈，在这样的前提下，有没有好的建议去改善硬度？之前生产一直比较稳定，硬度也比较均匀，最近两个月开始出现问题，一直无法解决

搬运工

石坚 发表于 2015-4-1 16:41
你好，谢谢回复，因生产限制，无法减少装炉量，这点比较无奈，在这样的前提下，有没有好的建议去改善硬度 ...

1.装料方式上想想办法吧。
2看看搅拌系统有无改进的可能。
2.加一个在线过滤系统不费事的吧。

不再犹豫

108的冷速算不上快油吧 硬度上不去 可能是硬化层浅了吧   楼猪可以吧工件装炉后的照片发出来 让大家看看

不再犹豫

108的冷速算不上快油吧 硬度上不去 可能是硬化层浅了吧   楼猪可以吧工件装炉后的照片发出来 让大家看看

LINFHAO

原因如下：
1：本批材料淬透性低。
2：定碳。
3：检测淬火油。
4：改善装炉量（重新设计工装）
5；降低淬火油温到50度（注意工件变形）
6：淬火温度提高到880度。
7：淬火油冷却效果。
8:回火温度这么低，硬度不合格，碳浓度可能有问题。
首先执行第5条，第2条。
回火温度第一次放到145度，第二次165度，如果磨削不好，第三次回火150度，每次至少保温2个小时。
检测位置是轴颈吧，齿部0.1mm处硬度？大于680HV1吗？

随风飘飘

1、检查炉内气氛是否均匀！2、改变装炉方法；3、增加冷却能力！

搬运工

LINFHAO 发表于 2015-4-2 07:44
原因如下：
1：本批材料淬透性低。
2：定碳。

你提到的第6条淬火温度提高到880度，这个能提高表面硬度是什么理由呢？

石坚

搬运工 发表于 2015-4-1 21:31
1.装料方式上想想办法吧。
2看看搅拌系统有无改进的可能。
2.加一个在线过滤系统不费事的吧。 ...

搅拌从700转调到800转了，效果还是不明显。装料方式不好改变了，除非不影响到重量，您说的在线过滤是个什么过程？能详细说明一下吗？

石坚

不再犹豫 发表于 2015-4-1 23:04
108的冷速算不上快油吧 硬度上不去 可能是硬化层浅了吧   楼猪可以吧工件装炉后的照片发出来 让大家看看 ...

工装照片和金相照片明天一起上传，工装改动不做太大希望了，老板要产量啊

搬运工

石坚 发表于 2015-4-2 11:28
搅拌从700转调到800转了，效果还是不明显。装料方式不好改变了，除非不影响到重量，您说的在线过滤是个什 ...

1.有几个搅拌器？
2.搅拌器导流效果是否理想？
3.你去网上了解一下在线过滤。

aaron01

问个问题，油槽体积多少？是用的1.5吨的多用炉吗？最大装载重量是多少的？

Adam

你们老板只要产量，有点不讲道理
另可做废品也不更工艺？

水瓶啊水瓶

你好 对于渗碳钢 20CrMnTi
我们帮别的客户做了工艺处理
结果发现通过做深冷处理
主要效果 提高了其表层硬度  减少脱碳
因为深冷处理降到一定温度后  残余奥氏体会转变为马氏体 降低了残余奥氏体含量
你有兴趣 我们可以简单的做个技术交流哈

Wangqinghua196

石坚 发表于 2015-4-2 11:49
工装照片和金相照片明天一起上传，工装改动不做太大希望了，老板要产量啊 ...

谁都知道多装能赚钱，但是，前提是要合格。
最好给出实际记录曲线大家看看。

正信热处理

可能有两个原因：渗碳不均匀或冷却不均匀。八成还原因还是装料方式问题。
楼主企业不能只重视产量和成本，其实每炉少装100公斤，升温和淬火降温过程时间大会缩短这样成本也可以降下来，相比之下还是改变装料方式好。

搬运工

Adam 发表于 2015-4-2 13:05
你们老板只要产量，有点不讲道理
另可做废品也不更工艺？

这样的现象是非常普遍的，所以很难做出高质量的产品。

QSQ

几点看法及建议：
1、粘度 22、最大冷速：108℃/s、特性温度747℃。这是快速淬火油，从图片看不是快速光亮淬火油，如果是，说明淬火油中有水。这种淬火油，最大冷速在90°左右，最好油温设定为80°。
2、你提供的淬火油指标，估计是新油的指标，让厂家再测一下，估计冷速及特性温度会下降较多，需补加高温催冷剂了，建议补加50-70公斤。
3、多用炉在生产过程中，如果油温低于100°，油中很容易进水（渗碳气氛中有水，油中有亲水的极性有机物），所以不建议在多用炉中使用快油，我们万里扬一直使用分级淬火油，油温100-120°，有自备的冷却性能测定仪，定期测量，定期加添加剂，从未出现问题。
4、硬度不均匀，有几个主要原因：一是油中有水，影响油的流动性，低温时冷却不均匀，建议将油温升至110°，搅拌，时间长短，看含水量多少来定，一般5小时；二是特性温度低，淬火温度低时，外部冷却速度快，内部冷却速度慢，需加添加剂。
5、油中是否有水的检测：拿一张纸条，沾一些在用的淬火油，从下部点燃，如果燃烧的界面处有泡，说明有水。建议脱水后，油温80,850°淬火。
6、每种淬火油，由于粘度不同，都有一个最大冷速对应的油温，粘度越大，最大冷速对应的油温越高：油温越低，流动性越差，冷却越差，而此时淬火温度与介质温差增加，冷却越快，反之相反，所以要对淬火油有所了解。
个人观点， 希望对你有所帮助。

风景

这种材料表面不脱碳，淬火硬度应该没问题，1、检测扩散降温淬火的碳势，2、检修中门是否漏气。

热处理高工老马

降低温度到840度，用JEF无机淬火液淬火，保证没问题，无软点啦

将军

淬火温度高低和硬度有直接关系吗？

风景

将军 发表于 2015-4-3 13:27
淬火温度高低和硬度有直接关系吗？

淬火温度高残奥超标硬度会偏低。

孤独的行者

装炉太多导致炉内气氛不均匀，只有减少装炉量。20材料的我们都是用840淬火的，装炉多淬火效果不好导致硬度偏差大

张荣

我认为不用分析了就是装炉量太多造成的，老板是热处理的外行，专业人士无奈。

张荣

最简单的原因了，就是装炉量太多造成的。

wangzhen

这种材料，层深要求1-1.2硬度淬不起来，减少装炉量已试便知了，老板不让减少装炉量，他是想考考你呀，这种思维你能看到什么？小作坊思维。