请教坛内各位行家里手,看看此零件用中频淬火能达到使用要求吗?

qingfeng · 发表于 2017-2-15 17:09:00

压球机辊皮材质采用9Cr2Mn锻造,外径1000,内径780,高度540.表面布满深16的圆坑.圆弧坑直径60
要求坑底的淬硬深度不小于5mm,硬度55-58HRC.

大浪淘沙 · 发表于 2017-2-15 19:26:35

这个图的右视图是怎么画的？有点看不懂

qingfeng · 发表于 2017-2-15 20:41:48

大浪淘沙发表于 2017-2-15 19:26
这个图的右视图是怎么画的？有点看不懂

虚线是辊子外边的凹坑

qingfeng · 发表于 2017-2-15 20:43:16

这个是实物

大浪淘沙 · 发表于 2017-2-15 20:50:45

这个辊子建议整体淬火，如果有快速油，可以淬快速油，一般的机油那就别试了，即使做了硬度也就是46-52HRC

大浪淘沙 · 发表于 2017-2-15 20:52:05

qingfeng 发表于 2017-2-15 20:41
虚线是辊子外边的凹坑

大家讨论一下这个产品该采取什么工艺 - 普通热处理 - 热处理之家 http://www.rclhome.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=17308

qingfeng · 发表于 2017-2-15 21:41:03

大浪淘沙发表于 2017-2-15 20:50
这个辊子建议整体淬火，如果有快速油，可以淬快速油，一般的机油那就别试了，即使做了硬度也就是46-52HRC ...

多谢指教！今天去的一家工程师要采用中频淬火，我估计坑里的硬度和淬硬深度很难达到要求

cnszgong · 发表于 2017-2-15 21:54:17

坑底的HRC硬度不太好检测。

qingfeng · 发表于 2017-2-15 21:54:58

大浪淘沙发表于 2017-2-15 20:52
大家讨论一下这个产品该采取什么工艺 - 普通热处理 - 热处理之家 http://www.rclhome.cn/forum.php?mod= ...

这个套淬火后还要热装堵头，再装到轴上，过盈量不好把握，小了带镯子，大了怕开裂。所以热处理厂出的方案是中频，把里边硬度降低些

大浪淘沙 · 发表于 2017-2-15 22:03:07

中频怕是不行的

sheyingyong · 发表于 2017-2-16 08:18:08

还是整体淬火，中频整个强度是不够的

qingfeng · 发表于 2017-2-16 11:06:19

sheyingyong 发表于 2017-2-16 08:18
还是整体淬火，中频整个强度是不够的

这个原来采用的是20crmnmo，表面渗碳。只有表面2毫米的硬化层，强度也还可以。只是表面不耐磨

有感而发 · 发表于 2017-2-16 16:02:06

qingfeng 发表于 2017-2-16 11:06
这个原来采用的是20crmnmo，表面渗碳。只有表面2毫米的硬化层，强度也还可以。只是表面不耐磨 ...

折线线圈扫描加热.350KW以上设备。

qingfeng · 发表于 2017-2-16 16:30:57

有感而发发表于 2017-2-16 16:02
折线线圈扫描加热.350KW以上设备。

折线线圈是线圈随着表面走？进到坑里边？热处理厂用500的kw的变压器，干这个时别的都停了。

cnszgong · 发表于 2017-2-16 16:35:38

qingfeng 发表于 2017-2-16 16:30
折线线圈是线圈随着表面走？进到坑里边？热处理厂用500的kw的变压器，干这个时别的都停了。 ...

原来采用的是20crmnmo，表面渗碳;现在换成这个材料湛火就耐磨了??

qingfeng · 发表于 2017-2-16 17:38:34

渗碳的硬化层最多就2mm，这个如果整体淬火能有10mm多，中频或工频要是能深过5个为啥不耐磨呢？？

qingfeng · 发表于 2017-2-16 17:39:08

cnszgong 发表于 2017-2-16 16:35
原来采用的是20crmnmo，表面渗碳;现在换成这个材料湛火就耐磨了??

渗碳的硬化层最多就2mm，这个如果整体淬火能有10mm多，中频或工频要是能深过5个为啥不耐磨呢？？

cnszgong · 发表于 2017-2-16 18:01:04

本帖最后由 cnszgong 于 2017-2-16 19:12 编辑

qingfeng 发表于 2017-2-16 17:39
渗碳的硬化层最多就2mm，这个如果整体淬火能有10mm多，中频或工频要是能深过5个为啥不耐磨呢？？ ...

一个圆

弧坑和另一个圆弧坑之间的最小（表面）壁厚是多少？

qingfeng · 发表于 2017-2-16 20:36:04

cnszgong 发表于 2017-2-16 16:35
原来采用的是20crmnmo，表面渗碳;现在换成这个材料湛火就耐磨了??

最小的地方5.5mm吧，

cnszgong · 发表于 2017-2-17 01:31:53

qingfeng 发表于 2017-2-16 20:36
最小的地方5.5mm吧，

20crmnmo，表面渗碳。表面2毫米的硬化层，估计也就这样子了。考虑到两个凹坑连接位置最小的间隔（壁厚）5.5mm，如果要求硬化层过深（比如10mm）对零件实际使用也不会有帮助的（因为渗碳对于两个凹坑连接位置来说、渗碳是两边同时渗入碳原子的。另外还有“尖角效应”，这个位置会渗穿的）。我比较同意5楼大浪淘沙的建议。

cnszgong · 发表于 2017-2-17 01:36:52

本帖最后由 cnszgong 于 2017-2-17 01:39 编辑

如果说今后还是要采用渗碳钢来做，那么我建议采用含镍量较高一点的材料比较合适（如17CrNiMo6）。渗碳层还是2mm（因为壁厚才5.5mm）。"这个原来采用的是20crmnmo，表面渗碳。只有表面2毫米的硬化层，强度也还可以。只是表面不耐磨"也许和渗碳质量有关系（也许要看一下金相组织）。

zhqhnny · 发表于 2017-2-17 10:42:03

可行性不高，干不均匀，变压器也受不了

qingfeng · 发表于 2017-2-17 16:09:14

cnszgong 发表于 2017-2-17 01:31
20crmnmo，表面渗碳。表面2毫米的硬化层，估计也就这样子了。考虑到两个凹坑连接位置最小的间隔（壁厚）5 ...

多谢指教，不理解硬化层加深了为啥对使用没帮助

qingfeng · 发表于 2017-2-17 16:12:34

cnszgong 发表于 2017-2-17 01:36
如果说今后还是要采用渗碳钢来做，那么我建议采用含镍量较高一点的材料比较合适（如17CrNiMo6）。渗碳层还 ...

渗碳只有一家带死不活的国企有这么大的渗碳炉，做的质量也保证第一张是硬化层已经磨没了，第二张是有硬化层，表面粗糙不脱模

qingfeng · 发表于 2017-2-17 16:18:36

cnszgong 发表于 2017-2-17 01:36
如果说今后还是要采用渗碳钢来做，那么我建议采用含镍量较高一点的材料比较合适（如17CrNiMo6）。渗碳层还 ...

我总怀疑渗碳形成的网状碳化物和辊子压的焦炭发生反应，像腐蚀了一样，表面不光物料不脱模，粘到坑里

cnszgong · 发表于 2017-2-18 00:03:05

qingfeng 发表于 2017-2-17 16:09
多谢指教，不理解硬化层加深了为啥对使用没帮助

20crmnmo，表面渗碳。考虑到两个凹坑连接位置最小的间隔（壁厚）5.5mm（而且这个部位还是这个零件的工作部位），如果是齿轮轮齿（节圆处）壁厚5.5mm，按一般设计规范来说其成品有效硬化层深上限是1.4mm。有效硬化层深过深，轮齿在实际使用过程中容易出现断齿的情况。如果进一步增加这个零件的渗碳有效硬化层深（如4mm），那么这个部位就渗穿了。对于20crmnmo这个材料而言、渗碳时比较容易出现网状碳化物的（也就是说在较低的炉气碳势条件下，其表面合金碳浓度会高于炉气碳势）。由于两个凹坑连接位置形状的特殊性以及还是零件的工作（受力）部位，如果出现网状碳化物会降低工件的疲劳强度。

cnszgong · 发表于 2017-2-18 00:30:41

qingfeng 发表于 2017-2-17 16:12
渗碳只有一家带死不活的国企有这么大的渗碳炉，做的质量也保证第一张是硬化层已经磨没了，第二张是有硬化 ...

如果要求渗碳有效硬化层深度不小于5mm，那么这个位置渗穿了而且更容易得到网状碳化物。

cnszgong · 发表于 2017-2-18 02:31:09

参考这个帖子。http://www.rclhome.com/forum.php ... p;extra=&page=1

cnszgong · 发表于 2017-2-18 09:59:31

还是以这个零件渗碳为例：20CrMnMo，要求有效硬化层深上限2.0mm。在渗碳工艺编制时、强渗和扩散时间的比例需要采用杨工(愿杨工身体早日康复)所说的“倒脱靴”方法，也就是说强渗时间短于扩散时间。这样才能尽最大可能避免或减少27楼照片箭头所指位置的网状碳化物。

qingfeng · 发表于 2017-2-18 10:20:25

cnszgong 发表于 2017-2-18 09:59
还是以这个零件渗碳为例：20CrMnMo，要求有效硬化层深上限2.0mm。在渗碳工艺编制时、强渗和扩散时间的比例 ...

渗碳这个工艺不准备采用了，硬化层太薄，没几天就磨没了，这个辊子是成对使用，把粉料压成球，薄的地方没有断裂的可能

aaron01 · 发表于 2017-2-22 16:50:36

cnszgong 发表于 2017-2-18 09:59
还是以这个零件渗碳为例：20CrMnMo，要求有效硬化层深上限2.0mm。在渗碳工艺编制时、强渗和扩散时间的比例 ...

我在想一个问题，不知道这个轧辊工作时候温度有多高。
看了失效的情况，按理说楼主选冷轧辊用钢淬火也好，20CrMnMo材料渗碳淬火也好，都不至于那么不耐磨，除非是轧的过程辊子温升太厉害，这两种材料都不抗高温回火的，会不会采用耐回火性能好点的材料更好呢？
或者改善轧制过程的润滑和冷却？

aaron01 · 发表于 2017-2-22 16:56:32

建议测一下失效零件的表面硬度，和没开始用的零件比较一下，是否工作一段时间以后，失效零件的硬度已经有下降了？

草原的风 · 发表于 2017-2-22 19:33:16

本帖最后由草原的风于 2017-2-22 19:34 编辑

你这个是压煤球的吧？生产人造木炭的？

cnszgong · 发表于 2017-2-22 22:55:18

aaron01 发表于 2017-2-22 16:50
我在想一个问题，不知道这个轧辊工作时候温度有多高。
看了失效的情况，按理说楼主选冷轧辊用钢淬火也好， ...

这是滚压焦炭的。至于材料---现在都想在材料上面做些节省。至于20CrMnMo材料渗碳淬火不耐磨，我觉得可能是渗碳的原因。

aaron01 · 发表于 2017-2-23 09:38:25

cnszgong 发表于 2017-2-22 22:55
这是滚压焦炭的。至于材料---现在都想在材料上面做些节省。至于20CrMnMo材料渗碳淬火不耐磨，我觉得可能 ...

渗碳淬火硬化层2毫米的话，怎么也会有1毫米左右的HV在650以上的深度，很难理解会不耐磨，9Cr2Mo材料整体淬火，不耐磨就更难理解了。
我还是觉得在工作的时候，这个轧辊可能是被退火了。

cnszgong · 发表于 2017-2-23 19:24:02

aaron01 发表于 2017-2-23 09:38
渗碳淬火硬化层2毫米的话，怎么也会有1毫米左右的HV在650以上的深度，很难理解会不耐磨，9Cr2Mo材料整体淬 ...

我觉得渗碳加工有问题。20CrMnMo这材料我做过，有一次做到有效硬化层5.0左右，渗碳完成后零件表面磨削加工掉1毫米，然后在280度回火保温8小时。再检测其表面硬度、还是在58HRC以上。

qingfeng · 发表于 2017-2-23 22:11:54

aaron01 发表于 2017-2-22 16:50
我在想一个问题，不知道这个轧辊工作时候温度有多高。
看了失效的情况，按理说楼主选冷轧辊用钢淬火也好， ...

工作温度80到90℃，线速度0.5米每秒，

qingfeng · 发表于 2017-2-23 22:13:47

草原的风发表于 2017-2-22 19:33
你这个是压煤球的吧？生产人造木炭的？

对，压煤球，京津冀老百姓冬天取暖推广的型煤

qingfeng · 发表于 2017-2-23 22:15:24

aaron01 发表于 2017-2-22 16:56
建议测一下失效零件的表面硬度，和没开始用的零件比较一下，是否工作一段时间以后，失效零件的硬度已经有下 ...

谢谢，工作温度不会超过100℃，应该影响不大吧？

qingfeng · 发表于 2017-2-23 22:19:50

cnszgong 发表于 2017-2-22 22:55
这是滚压焦炭的。至于材料---现在都想在材料上面做些节省。至于20CrMnMo材料渗碳淬火不耐磨，我觉得可能 ...

这个件渗碳只有唐山的冶金矿山机械厂能做，挺相信国企的，效果不理想，我也认为是渗碳有问题。硬度挺高，材料的组织好像有变化

qingfeng · 发表于 2017-2-23 22:21:11

cnszgong 发表于 2017-2-23 19:24
我觉得渗碳加工有问题。20CrMnMo这材料我做过，有一次做到有效硬化层5.0左右，渗碳完成后零件表面磨削加 ...

渗碳可以渗到5个深？？

cnszgong · 发表于 2017-2-23 22:22:05

qingfeng 发表于 2017-2-23 22:15
谢谢，工作温度不会超过100℃，应该影响不大吧？

工作温度80到90℃应该影响不大，但是20CrMnMo渗碳后的金相组织会有影响的。

cnszgong · 发表于 2017-2-23 22:23:46

qingfeng 发表于 2017-2-23 22:21
渗碳可以渗到5个深？？

20CrMnMo渗碳可以渗到5个深，但是渗碳工艺时间要200小时。渗碳成本蛮高的。

qingfeng · 发表于 2017-2-23 22:26:44

aaron01 发表于 2017-2-23 09:38
渗碳淬火硬化层2毫米的话，怎么也会有1毫米左右的HV在650以上的深度，很难理解会不耐磨，9Cr2Mo材料整体淬 ...

9Cr2Mo这个材料我刚开始加工，还没使用，热处理厂提出用中频试试，这个套还要热装两边堵头，怕开裂所以说用中频试试，说有90的把握，

qingfeng · 发表于 2017-2-23 22:29:48

cnszgong 发表于 2017-2-23 22:23
20CrMnMo渗碳可以渗到5个深，但是渗碳工艺时间要200小时。渗碳成本蛮高的。
...

哦，学习了，还没睡？我以为最多也就2个深呢，

cnszgong · 发表于 2017-2-23 22:31:18

从零件尺寸和结构来说，我个人觉得20CrMnMo有效硬化层深2.0是可以的，但就怕渗碳后金相组织有问题。所以才会出现问题。这个最好是解剖一个零件检测其金相组织。

cnszgong · 发表于 2017-2-23 22:32:22

qingfeng 发表于 2017-2-23 22:29
哦，学习了，还没睡？我以为最多也就2个深呢，

做到5.0恐怕对产品质量也没多少帮助。

qingfeng · 发表于 2017-2-23 22:34:59

cnszgong 发表于 2017-2-23 22:23
20CrMnMo渗碳可以渗到5个深，但是渗碳工艺时间要200小时。渗碳成本蛮高的。
...

第一张图是另一家做的渗碳，用的时候表面就是光亮的，能磨损掉，冶金矿山机械厂做的就磨不出光面，表面硬的刀花还有，但是像被腐蚀一样

cnszgong · 发表于 2017-2-23 22:37:50

qingfeng 发表于 2017-2-23 22:34
第一张图是另一家做的渗碳，用的时候表面就是光亮的，能磨损掉，冶金矿山机械厂做的就磨不出光面，表面硬 ...

这两家做到渗碳工艺不一样。第一家可能渗碳后碳浓度过低了，第二家估计碳浓度过高了。

qingfeng · 发表于 2017-2-23 22:40:20

cnszgong 发表于 2017-2-23 22:32
做到5.0恐怕对产品质量也没多少帮助。

要是表面能光亮，不形成针眼是的小坑就能多压不少煤球

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