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再谈渗碳淬火心部强度控制

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发表于 2012-12-12 09:30:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
以20CrMo材料为例,零件为减速机行星齿轮,模数、个头也不大,心部硬度要求HRC33以上,在生产过程中(多用炉生产)即使用到好富顿K油也到不了这个硬度。如果这批材料也不更换,大家认为能通过调整工艺做到吗?请说的具体点!

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 楼主| 发表于 2012-12-12 09:33:34 | 显示全部楼层
我想先听听大家的想法,再将曾经捣鼓过的办法讲一下。
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发表于 2012-12-12 10:08:18 | 显示全部楼层
不更换材料的前提下,建议:1.在保证安全的前提下提高油温,加大搅拌频率;2.保证组织的前提下提高淬火温度3.加大工件间间隙。另外小块随炉试样心部硬度多少?(轴承该材料心部硬度我记得应该是30~45HRC)

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tom
这三点我们确实试验过。  发表于 2012-12-12 10:28
为成功找方法,不为失败找借口。
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 楼主| 发表于 2012-12-12 10:20:57 | 显示全部楼层

更换材料无非改成H钢控制淬透性带宽或者索性改成淬透性更好的材料,主要材料已经买来甚至已经成型了。
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 楼主| 发表于 2012-12-12 10:25:04 | 显示全部楼层
sbm197873 发表于 2012-12-12 10:08
不更换材料的前提下,建议:1.在保证安全的前提下提高油温,加大搅拌频率;2.保证组织的前提下提高淬火温度 ...

后来改成了好富顿K油,装炉量减少了,搅拌频率开到最大,淬火温度提高到880℃,即使这样,检测心部硬度(实物解剖)勉强能做到28-30.
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 楼主| 发表于 2012-12-12 10:26:20 | 显示全部楼层
还有什么办法呢?再想想!
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发表于 2012-12-12 14:51:44 | 显示全部楼层
如果改变介质的特性还是没有效果,那确实只能换材料了!
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发表于 2012-12-12 15:31:09 | 显示全部楼层
在材质确定的情况下,给定零部件如果用水淬都打不到规定的心部强度的话,估计再好的淬火油也达不到要求吧。除非用更烈的淬火介质,再者更换材料。浅见。
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发表于 2012-12-12 18:06:45 | 显示全部楼层
tom 发表于 2012-12-12 10:20
更换材料无非改成H钢控制淬透性带宽或者索性改成淬透性更好的材料,主要材料已经买来甚至已经成型了。 ...

请问:你的材料淬透性J9或J6的淬透性是多少??如果本身的淬透性都达不到要求,那么用水冷却也白搭!
平安是幸,知足是福,清心是禄,寡欲是寿。
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发表于 2012-12-12 19:00:14 | 显示全部楼层
先讲讲零件的整个生产工艺过程。
你对照淬透性曲线去分析一下原因.
硬度要求HRC33以上的点距表面距离?
原材料组织状态如何?
切片后的组织是个什么状况?
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发表于 2012-12-12 21:41:48 | 显示全部楼层
难道楼主有意使晶粒粗化,提高淬透性从而达到心部硬度要求?
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发表于 2012-12-12 21:48:33 | 显示全部楼层
霜月 发表于 2012-12-12 21:41
难道楼主有意使晶粒粗化,提高淬透性从而达到心部硬度要求?

他这个是降温直接淬火还是重新加热淬火?
没有工艺说明。
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发表于 2012-12-12 21:51:18 | 显示全部楼层
如果采用重新加热淬火估计心部硬度更低。
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发表于 2012-12-12 21:58:24 | 显示全部楼层
霜月 发表于 2012-12-12 21:51
如果采用重新加热淬火估计心部硬度更低。

我估计楼主的这个问题可能与原始组织有关,再有一个可能是相对冷却速度问题【涉及到材料的淬透性及具体的冷却条件】
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发表于 2012-12-12 21:59:13 | 显示全部楼层
其实是有个办法的,渗碳后不降温,直接淬火,对某些材料可能会有点用,能增加个1HRC左右。
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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 楼主| 发表于 2012-12-13 08:35:05 | 显示全部楼层
沧海一声笑 发表于 2012-12-12 18:06
请问:你的材料淬透性J9或J6的淬透性是多少??如果本身的淬透性都达不到要求,那么用水冷却也白搭!
...

J9大约HRC28
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 楼主| 发表于 2012-12-13 08:39:13 | 显示全部楼层
搬运工 发表于 2012-12-12 19:00
先讲讲零件的整个生产工艺过程。
你对照淬透性曲线去分析一下原因.
硬度要求HRC33以上的点距表面距离?

切片后组织没问题。
工艺流程:锻造、正火、机加、渗淬回、清理抛丸、磨端面、清洗、强力喷丸
查阅淬透性曲线,J9也只有28,何况是水冷。
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 楼主| 发表于 2012-12-13 08:40:43 | 显示全部楼层
霜月 发表于 2012-12-12 21:41
难道楼主有意使晶粒粗化,提高淬透性从而达到心部硬度要求?

最多也只试过880度淬火
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 楼主| 发表于 2012-12-13 08:42:16 | 显示全部楼层
搬运工 发表于 2012-12-12 21:48
他这个是降温直接淬火还是重新加热淬火?
没有工艺说明。

我司的工艺定的偏保守,除了20CrMnTi以外,全部缓冷高回重新加热淬火
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 楼主| 发表于 2012-12-13 08:45:06 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2012-12-12 21:59
其实是有个办法的,渗碳后不降温,直接淬火,对某些材料可能会有点用,能增加个1HRC左右。 ...

这个还真没这么干过
严工高温渗碳搞多了吧抽空给我们分享您的心得
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发表于 2012-12-13 09:14:57 | 显示全部楼层
tom 发表于 2012-12-13 08:45
这个还真没这么干过
严工高温渗碳搞多了吧抽空给我们分享您的心得 ...

不是因为什么高温渗碳,常规温度渗碳,只是最近也碰到一个产品的心部硬度做不上去问题,说实话对于这样的问题,热处理并没有什么好方法。我们做的是:
1,搅拌超频,用到60HZ;
2,更换更快的淬火油(比好富顿K油大概还快个10%);
3,  渗碳后不降温,直接淬火。
4.  减少装炉量。
以上几个方法同时使用,心部硬度提高了2-3HRC左右,勉强达到要求。
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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 楼主| 发表于 2012-12-13 09:29:10 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2012-12-13 09:14
不是因为什么高温渗碳,常规温度渗碳,只是最近也碰到一个产品的心部硬度做不上去问题,说实话对于这样的 ...

这样做出来组织如何?
这个问题是我以前单位碰到的情况。说实在的,如大家所言,没什么好的办法,尝试过改变锻造比、甚至强扩比,效果不大。
最后一位同事“解决”了难题:前室缓冷出来高温回火后,盐浴加热,淬火介质为盐水
心部硬度陡然起来了,请大家讨论一下,这样做的利弊!
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发表于 2012-12-13 09:35:57 | 显示全部楼层
这样做组织不会有任何问题,马氏体级别、晶粒度是由奥氏体化温度决定的,并不取决于淬火温度,你把零件奥氏体化后,晶粒长大了,以后即使降温也不能让晶粒缩小的,所以从晶粒度角度而言,淬火前降不降温没差别,唯一需要担心的是变形,我这个件变形要求宽,所以不怕。
你同事那个方法也可以,淬水当然能提心部硬度,注意别开裂就行。
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 楼主| 发表于 2012-12-13 09:47:31 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2012-12-13 09:35
这样做组织不会有任何问题,马氏体级别、晶粒度是由奥氏体化温度决定的,并不取决于淬火温度,你把零件奥氏 ...

所以工艺定的保守,也有这方面考虑吧。
盐水淬火以后开裂到没有,变形是必然的,齿轮精度也要打折扣吧?
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发表于 2012-12-13 10:43:06 | 显示全部楼层
我和本主题帖中第8楼的“海天一色 ”是同事,昨天下班遇到说起这个问题,从冷却上考虑是对的,但确实应该考虑变形的问题,可以首先考虑先用PAG冷却,再用清水最后用盐水。
另外,材料的含C量在上限就比较好做一些。
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 楼主| 发表于 2012-12-13 10:51:53 | 显示全部楼层
所以因为 发表于 2012-12-13 10:43
我和本主题帖中第8楼的“海天一色 ”是同事,昨天下班遇到说起这个问题,从冷却上考虑是对的,但确实应该考 ...

我们当初也建议过用PAG冷却,国内有企业是这么干的。
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发表于 2012-12-13 10:55:51 | 显示全部楼层
变形和冷速是鱼与熊掌的关系,要想淬火后心部得到更多马氏体量,必须提高零件冷速,加快搅拌、换介质都是奔着这个方向去的,必然会使得变形加大。
还好是渗碳零件,不容易开裂,材料和残余应力状态决定了不容易开裂。
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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发表于 2012-12-13 11:09:19 | 显示全部楼层
tom 发表于 2012-12-13 09:29
这样做出来组织如何?
这个问题是我以前单位碰到的情况。说实在的,如大家所言,没什么好的办法,尝试过 ...

我们以前也这样干过,搞不好产品表面会有氧化脱碳,单件生产操作者的劳动强度也比较大。
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 楼主| 发表于 2012-12-13 11:17:38 | 显示全部楼层
盐水肯定比清水好,清水说不定会开裂(渗层剥落)
个人也觉得用PAG较稳妥,当然了,效率低下是必然的。
最好的就是改材料、或者降低技术要求。
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发表于 2012-12-13 14:29:29 来自手机 | 显示全部楼层
有心部组织的金相图片吗 发过来看看
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 楼主| 发表于 2012-12-13 14:33:32 | 显示全部楼层
wqjtyx2012 发表于 2012-12-13 14:29
有心部组织的金相图片吗 发过来看看

抱歉没有图片!
是我以前单位碰到的问题
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发表于 2013-1-21 10:49:31 | 显示全部楼层
热处理生产其实有很多是勉为其难。及时转换思路,采用二次淬火不是眼前亮了许多吗。
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发表于 2013-1-21 11:30:54 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2012-12-13 09:14
不是因为什么高温渗碳,常规温度渗碳,只是最近也碰到一个产品的心部硬度做不上去问题,说实话对于这样的 ...

超频,用到60HZ?

严工:
没用过
具体介绍一下
用心如镜:物来则应,过去不留。
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 楼主| 发表于 2013-1-21 11:35:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 tom 于 2013-1-21 11:37 编辑
吉祥如意 发表于 2013-1-21 10:49
热处理生产其实有很多是勉为其难。及时转换思路,采用二次淬火不是眼前亮了许多吗。 ...


硬度差了2度,不至于很难。装炉少点,淬火温度提高些,搅拌开大些,当然了,条件允许,更换冷却介质更有效。另外,我觉得二次淬火只对渗层组织与性能产生影响,而且最大的坏处增加了零件的变形,对这个材料除了浪费时间与资源没意义。个人浅见


以上一段话是我在rclbbs关于类似问题的看法,那边材料为20CrMnTi,也许说法是错误的,能否请教前辈二次淬火对心部硬度影响的机理?
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发表于 2013-1-21 12:37:44 | 显示全部楼层
dqy 发表于 2013-1-21 11:30
超频,用到60HZ?

严工:

通常淬火搅拌电机都是变频控制的,0-50HZ范围内可调,你的电机功率允许的话,可将其频率调到60HZ,与50HZ的工频相比,电机的转速自然就快了,搅拌加强后相当于提高了油的流速。
不过做这个改动前请务必先与设备供应商联系,如果电机功率太小,超频后可能会影响电机寿命,请他们做个计算就可以了,确认没有问题再改。

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发表于 2013-1-24 11:12:32 | 显示全部楼层
tom 发表于 2013-1-21 11:35
硬度差了2度,不至于很难。装炉少点,淬火温度提高些,搅拌开大些,当然了,条件允许,更换冷却介质更有 ...

所谓二次淬火,第一次淬火AC3+(30-50)到渗碳温度区间淬火,第二次淬火AC1+(30-50)淬火。
一淬高温,无论心部淬火到多高硬度,经过高温回火、重新奥氏体化都白瞎了(对于追求心部硬度而言),二淬相对低温,当然心部硬度高不起来了。
淬火温度越低,晶粒越细、晶界越多,材料淬透性越差。所以二次淬火对提高心部硬度不起决定作用。

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发表于 2013-2-1 15:57:25 | 显示全部楼层
tom 发表于 2013-1-21 11:35
硬度差了2度,不至于很难。装炉少点,淬火温度提高些,搅拌开大些,当然了,条件允许,更换冷却介质更有 ...

不知道这个问题现在解决了没。

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tom
还不清楚  发表于 2013-2-1 16:00
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发表于 2013-2-1 21:23:20 | 显示全部楼层
关于渗碳用的特定材料芯部硬度问题,我觉得很难控制,不管是渗碳后直接淬火也好、渗碳后两次淬火也好。
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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