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低碳钢工件的强化

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发表于 2017-5-25 11:17:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 身在此山 于 2017-5-25 11:26 编辑

一个类似短管类型工件(外部最大尺寸28 mm,壁厚最大5 mm),材质1008或08F,要求整体强度相当于硬度HRB 80-95工件强度。
通常,冷变形加工,不仅材料利用率高,而且轻易做到硬度要求(变形率 80%以上)。但开裂风险比较大,偶被客诉零件有裂纹。

某天突发一个想法,但没有机会试验比较,不知“之家”有谁曾有过这类经验:
如果高温渗碳(渗层0.3左右)+淬火+低回,工件因表面硬壳+芯部淬火应力,其整体强度如果与前述80%变形率加工硬化造成的强化效果相当,那么前道冷变形工序只为提高材料利用率而不需兼顾加工硬化率。

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发表于 2017-5-25 12:17:24 | 显示全部楼层
以我公司加工的一种零件作为参考,10钢滚子,渗碳加中温回火工艺:网带炉加工,淬火加热910℃,碳势:1.2%,保温约80分钟,水淬,假设换成08F钢,低温回火,壁厚5mm,内部组织可能会出现块状铁素体、珠光体,不知整体强度和冷拉相比如何;前段某个时间,有一批原材料成分不对的滚子在车间加工,心部出现块状铁素体,金相组织不合格,后来被我调查出来,查看原材料近似08AL、8A、6A,让他们全部退回。方便的话可以给我发几个零件试试。
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发表于 2017-5-25 12:39:02 | 显示全部楼层
楼主本来不需要做热处理的,现在加道渗碳淬火考虑过成本上升的因素吗?另外变形也可能是问题呢。
其实很简单,换SPCC或者比现在退火硬度更低的08钢材料,塑性比现有的更好,做冷变形后加工硬化的效果让硬度达到最终使用要求不就行了。
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 楼主| 发表于 2017-5-25 13:14:47 | 显示全部楼层
材质不能变,产品价格有空间吸收热处理成本。何况与客诉后的批量退货报废成本相比,热处理成本也是可接受。
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发表于 2017-5-25 13:39:02 来自手机 | 显示全部楼层
这个材料用强力喷砂可以提高强度,达到多少没试过。
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发表于 2017-5-25 13:46:34 | 显示全部楼层
龟山淬火 发表于 2017-5-25 13:39
这个材料用强力喷砂可以提高强度,达到多少没试过。

硬度太低了,恐怕要打成麻脸的,零件外观不好,粗糙度也受影响。
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 楼主| 发表于 2017-5-25 14:00:49 | 显示全部楼层
木叶微凉 发表于 2017-5-25 12:17
以我公司加工的一种零件作为参考,10钢滚子,渗碳加中温回火工艺:网带炉加工,淬火加热910℃,碳势:1.2% ...

谢谢您的经验,对我的想法有帮助!
芯部会块状F+少量P是预料之中的。
我是想通过渗碳+快油淬火+低回: 渗碳层在表面建立一层硬壳(HRC52以上),芯部大面积块状 F 由于淬火应力达到硬度HV180以上,芯部少量 P(能有M或B就更好)对 芯部 F 进一步强化帮点忙。来达到或高于原先冷作硬化的强度(硬度HRB 80-95)。
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 楼主| 发表于 2017-5-25 14:20:31 | 显示全部楼层
龟山淬火 发表于 2017-5-25 13:39
这个材料用强力喷砂可以提高强度,达到多少没试过。

数量太大,一批做下来有几十万件,担心难以保证质量(强度)均匀一致。
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 楼主| 发表于 2017-5-25 14:49:20 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2017-5-25 12:39
楼主本来不需要做热处理的,现在加道渗碳淬火考虑过成本上升的因素吗?另外变形也可能是问题呢。
其实很简 ...

嗯,变形的问题确实需要担心。
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发表于 2017-5-25 15:19:46 | 显示全部楼层
身在此山 发表于 2017-5-25 14:00
谢谢您的经验,对我的想法有帮助!
芯部会块状F+少量P是预料之中的。
我是想通过渗碳+快油淬火+低回: 渗 ...

托科润做过一点20钢渗碳后快速油淬火的套筒,壁厚约1mm,长度14mm,渗层约0.2mm,表层组织:回火含氮马氏体+少量残余奥氏体,心部组织:低碳马氏体+微量铁素体,表面硬度约87.6HR15N。
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 楼主| 发表于 2017-5-25 16:54:26 | 显示全部楼层
木叶微凉 发表于 2017-5-25 15:19
托科润做过一点20钢渗碳后快速油淬火的套筒,壁厚约1mm,长度14mm,渗层约0.2mm,表层组织:回火含氮马氏 ...

谢谢您!
20钢渗碳淬火的比较多,08钢渗碳淬火的例子不曾碰到过。
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发表于 2017-5-26 07:55:28 | 显示全部楼层
时效强化有木有考虑过?
可降低变形量。
成本也远低于渗碳。
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发表于 2017-5-26 08:19:38 | 显示全部楼层
身在此山 发表于 2017-5-25 16:54
谢谢您!
20钢渗碳淬火的比较多,08钢渗碳淬火的例子不曾碰到过。

农业机械上有一8个后的齿轮,120的直径,是08钢冷冲下来,就是渗碳淬火加低回火
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发表于 2017-5-26 08:23:04 | 显示全部楼层
身在此山 发表于 2017-5-25 16:54
谢谢您!
20钢渗碳淬火的比较多,08钢渗碳淬火的例子不曾碰到过。

多用炉加工的,回火出来在压力机上做弯曲试验,角度30不断就可以了
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 楼主| 发表于 2017-5-26 09:01:11 | 显示全部楼层
qibao9891 发表于 2017-5-26 07:55
时效强化有木有考虑过?
可降低变形量。
成本也远低于渗碳。


低碳钢时效的概念不是很清晰,了解不多。只是大致了解,低碳钢时效温度一般比较低(和铝合金相比),好像不超过100°C?
我们这个件用在发动机上,工作温度将近100°C,担心时效的效果可能被消弭。
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 楼主| 发表于 2017-5-26 09:04:51 | 显示全部楼层
sheyingyong 发表于 2017-5-26 08:19
农业机械上有一8个后的齿轮,120的直径,是08钢冷冲下来,就是渗碳淬火加低回火 ...

麻烦问一下,这样处理后变形大不大?
即使这种齿轮用于低速轻载机构,对变形还是有基本要求。
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 楼主| 发表于 2017-5-26 09:13:03 | 显示全部楼层
sheyingyong 发表于 2017-5-26 08:23
多用炉加工的,回火出来在压力机上做弯曲试验,角度30不断就可以了

30°弯曲不断,推测渗碳层较薄(不超过0.25 mm),可能是中温回火。
我的经验,渗碳淬火后,300- 400°C回火表面硬度会大于HRC45。
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发表于 2017-5-26 10:22:28 | 显示全部楼层
身在此山 发表于 2017-5-26 09:01
低碳钢时效的概念不是很清晰,了解不多。只是大致了解,低碳钢时效温度一般比较低(和铝合金相比),好像 ...

估计问题不大。时效温度高点就行了。
但我打不了保票。这种方法属于值得一试的状态。
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发表于 2017-5-26 10:39:36 | 显示全部楼层
身在此山 发表于 2017-5-26 09:04
麻烦问一下,这样处理后变形大不大?
即使这种齿轮用于低速轻载机构,对变形还是有基本要求。 ...

全部是专制工装,变形还可以,0.3的硬化层,表面58HRC左右的硬度,回火后强力喷丸40分钟
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 楼主| 发表于 2017-5-26 12:03:09 | 显示全部楼层
qibao9891 发表于 2017-5-26 10:22
估计问题不大。时效温度高点就行了。
但我打不了保票。这种方法属于值得一试的状态。 ...

嗯,有道理!
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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 楼主| 发表于 2017-5-26 12:04:39 | 显示全部楼层
sheyingyong 发表于 2017-5-26 10:39
全部是专制工装,变形还可以,0.3的硬化层,表面58HRC左右的硬度,回火后强力喷丸40分钟 ...

清楚了,谢谢啦!
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