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求助:20CrMnTi齿轮心部硬度高如何解决?

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发表于 2014-5-2 12:11:25 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 落水残阳 于 2020-4-27 15:02 编辑

各位同仁,师傅,专家:
      本人现遇到一个棘手问题,齿轮轴模数2·11,齿顶高5mm,齿跟宽4mm,齿根圆直径10mm,厂家必要求齿跟圆中心硬度33_42HRC,我们已采取降低淬火温度,油温,停止搅拌等各种措施。心部硬度达到了,铁素体超级,且冲击试验后,齿轮断,心部硬度在43左右时,铁素体,冲击合格,但厂家必要求42以下,请问碳氮共渗工艺能否满足:心部硬度合格且冲击强度相对较大,冲击不断。或者专家有更好的办法,请赐教,。
    谢谢

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发表于 2014-5-2 13:27:50 | 显示全部楼层
材料的原始含碳量上限的话,就会像你说的这种问题。其实要求心部硬度无非就是得到想要的力学性能
平安是幸,知足是福,清心是禄,寡欲是寿。
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发表于 2014-5-2 14:02:49 | 显示全部楼层
这个模数的齿轮,硬化层要求不会很厚,采用较低温度一段式渗碳直接淬火可降低心部硬度,你们现在渗碳温度用到多少?
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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发表于 2014-5-2 20:08:36 | 显示全部楼层
我们也遇到类似问题,小模数薄壁齿轮心部硬度超高,20CrMo材料,心部硬度要求小于40HRC,渗层0.3-0.5mm;渗碳860℃,淬火温度815心部硬度41HRC,组织还有大块的铁素体,各位有什么办法吗
智者不锐,慧者不傲,谋者不露,强者不暴。
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发表于 2014-5-2 21:15:58 | 显示全部楼层
815度淬火温度是不是太低了,造成组织中有大块铁素体啊
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 楼主| 发表于 2014-5-2 21:35:55 来自手机 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2014-5-2 14:02
这个模数的齿轮,硬化层要求不会很厚,采用较低温度一段式渗碳直接淬火可降低心部硬度,你们现在渗碳温度用 ...

我们用过900,880渗碳,但只要心部硬度降到42以下,铁素体就很多,冲击试验就断了,只要心部42以上,就不断。而厂家既要求性能,又要求心部硬度合格,真是愁煞人呀
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 楼主| 发表于 2014-5-2 21:40:34 来自手机 | 显示全部楼层
miaozhengxiong 发表于 2014-5-2 13:27
材料的原始含碳量上限的话,就会像你说的这种问题。其实要求心部硬度无非就是得到想要的力学性能 ...

材料化验了,含碳量0·19,并不高
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 楼主| 发表于 2014-5-2 21:42:23 来自手机 | 显示全部楼层
想来想去无解,谁能提供好的办法呢?
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发表于 2014-5-2 21:42:44 | 显示全部楼层
蓝天白云 发表于 2014-5-2 21:35
我们用过900,880渗碳,但只要心部硬度降到42以下,铁素体就很多,冲击试验就断了,只要心部42以上,就不 ...

到现在也不知道你的材料和工艺?
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发表于 2014-5-2 23:33:12 | 显示全部楼层
        什么材料?
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 楼主| 发表于 2014-5-3 08:34:11 来自手机 | 显示全部楼层
孤鸿踏雪 发表于 2014-5-2 23:33
什么材料?

20CrMnTi,工艺,目前强渗920,1·05,扩散920,0·75,830淬火,等温油,多用炉。工艺已多次调整了。
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发表于 2014-5-3 08:42:01 | 显示全部楼层
845C或者850C一段式渗碳工艺试下看。
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 楼主| 发表于 2014-5-3 18:36:08 来自手机 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2014-5-3 08:42
845C或者850C一段式渗碳工艺试下看。

要求有效层深0·6_1·0,渗碳时间需多长?
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发表于 2014-5-3 18:58:05 | 显示全部楼层
蓝天白云 发表于 2014-5-3 08:34
20CrMnTi,工艺,目前强渗920,1·05,扩散920,0·75,830淬火,等温油,多用炉。工艺已多次调整了。 ...

          这个材料、这个模数的齿轮,如果对心部铁素体有要求,这个心部硬度基本无解
该会员没有填写今日想说内容.
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发表于 2014-5-3 19:12:00 | 显示全部楼层
蓝天白云 发表于 2014-5-3 18:36
要求有效层深0·6_1·0,渗碳时间需多长?

2.1的模数,硬化层设计那么厚?
你自己考虑吧,质量要紧还是成本重要。
能付出爱心就是福,能消除烦恼就是慧。
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发表于 2014-5-3 20:09:08 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2014-5-3 19:12
2.1的模数,硬化层设计那么厚?
你自己考虑吧,质量要紧还是成本重要。

        这个硬化层要求太离谱
该会员没有填写今日想说内容.
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发表于 2014-5-3 20:09:08 | 显示全部楼层
个人认为无解。
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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发表于 2014-5-3 20:11:16 | 显示全部楼层
是否考虑过其它材料做这种齿轮?
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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发表于 2014-5-3 20:37:04 | 显示全部楼层
只能要求性能,要求心部硬度本身是错误的。该题无解。我们公司搞了很多专门试验,冷热不协调,最后不了了之。
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发表于 2014-5-3 20:53:41 | 显示全部楼层
建议和客户协商,以保证性能为指标。适当提高心部硬度要求。
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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发表于 2014-5-4 16:00:53 | 显示全部楼层
白云的问题有些疑惑:
1.此钢种在渗碳淬回火后,如硬度在40HRC的情况下,铁素体含量应不超过2级;
2.1HRC的出入是如何确定的?
觉得是否检验上存在问题?
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发表于 2014-5-5 08:35:32 | 显示全部楼层
楼主是什么油啊,
还要降低油温来减小心部硬度
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 楼主| 发表于 2014-5-5 18:26:26 | 显示全部楼层
cnszgong 发表于 2014-5-3 20:11
是否考虑过其它材料做这种齿轮?

也考虑过,但厂家不同意
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 楼主| 发表于 2014-5-5 18:27:38 | 显示全部楼层
蓝天白云 发表于 2014-5-5 18:26
也考虑过,但厂家不同意

不知道碳氮共渗工艺是否能达到?、
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 楼主| 发表于 2014-5-5 18:30:42 | 显示全部楼层
吉祥如意 发表于 2014-5-4 16:00
白云的问题有些疑惑:
1.此钢种在渗碳淬回火后,如硬度在40HRC的情况下,铁素体含量应不超过2级;
2.1HRC的 ...

您说的有道理,厂家要求我们,心部硬度打齿根园中心,而心部金相组织不做要求,但性能必须合格,即冲击不断。根据我们的经验,打齿轴中心,只要轴颈中心部不超过5级,性能即合格
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发表于 2014-5-16 21:43:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 横笛吹雨 于 2014-5-20 21:53 编辑

或许,相对于尺寸和要求来说,选用材料的淬透性太高(貌似还没过够淬透性讨论的瘾呢
实在没办法,并且该产品产量大且长期生产的话,可与钢厂修改供货技术协议,适当限定一种或几种主要元素的含量到中下限,降低一下淬透性。
当然,是试试看。并且钢材价格可能会相应变化。

(俺干过类似的事,所以不是异想天开的。只不过俺是为了提高淬透性,把含碳量下限提到了0.2,Cr提到0.85,Mn提到了0.8)
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发表于 2014-5-16 22:28:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 cnszgong 于 2014-5-16 22:46 编辑
横笛吹雨 发表于 2014-5-16 21:43
或许,相对于尺寸和要求来说,选用材料的淬透性太高(貌似还没过够淬透性讨论的瘾呢)
实在没办法,并 ...


那样的话(将材料的含碳量下限提高到0.2),产品的实际渗碳层岂不是也偏上限了!
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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发表于 2014-5-16 22:33:03 | 显示全部楼层
横笛吹雨 发表于 2014-5-16 21:43
或许,相对于尺寸和要求来说,选用材料的淬透性太高(貌似还没过够淬透性讨论的瘾呢)
实在没办法,并 ...

类似王工干过的我也做过,只不过是将碳含量上限下调,降低材料淬透性,在保证心部硬度满足图纸要求的前提下尽量减小零件变形。
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发表于 2014-5-17 04:55:21 | 显示全部楼层
蓝天白云 发表于 2014-5-5 18:26
也考虑过,但厂家不同意

在不改变材料牌号情况下,可以精选其含碳量中下限的材料制作这种小模数齿轮。
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发表于 2014-5-19 19:48:28 | 显示全部楼层
渗碳件最佳心部硬度在37---40HRC之间,过高的话不仅产品变形量增加,对于使用寿命及性能还是一个影响因素!
平安是幸,知足是福,清心是禄,寡欲是寿。
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发表于 2014-5-20 20:04:06 | 显示全部楼层
横笛吹雨 发表于 2014-5-16 21:43
或许,相对于尺寸和要求来说,选用材料的淬透性太高(貌似还没过够淬透性讨论的瘾呢)
实在没办法,并 ...

王工你好:我们渗碳齿轮钢(9--11模数),材料为22CrMoH,现J15淬透性数值在36----38之间,而我们技术要求在33---45HRC的心部硬度,你觉得选用多高的淬透性数值为好?
另外一种情况就是齿轮的厚薄对于选用的淬透性值是否有不同,即:薄型取下限,厚件取中上限?
平安是幸,知足是福,清心是禄,寡欲是寿。
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发表于 2014-5-20 20:05:00 | 显示全部楼层
霜月 发表于 2014-5-16 22:33
类似王工干过的我也做过,只不过是将碳含量上限下调,降低材料淬透性,在保证心部硬度满足图纸要求的前提 ...

大姐:只改变含碳量而合金元素含量不改吗?
平安是幸,知足是福,清心是禄,寡欲是寿。
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发表于 2014-5-20 21:50:46 | 显示全部楼层
沧海一声笑 发表于 2014-5-20 20:04
王工你好:我们渗碳齿轮钢(9--11模数),材料为22CrMoH,现J15淬透性数值在36----38之间,而我们技术要 ...

周工好
我以前处理的那种产品(跟求助帖中尺寸差不多,但是20Cr的)是因为厂家提高了心部硬度(下限由20提到了25HRC),当时只是定性分析,认为应该提高材料淬透性,所以提高了C、Cr、Mn的下限。
对于定量分析淬透性选择问题,我昨天刚发帖求助呢
http://www.rclhome.net/forum.php ... &extra=page%3D1
严工这方面很有经验,你参考一下。我没干过齿轮。
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发表于 2014-5-21 21:42:55 | 显示全部楼层
沧海一声笑 发表于 2014-5-20 20:05
大姐:只改变含碳量而合金元素含量不改吗?

周工:当初没动合金元素,只调整了碳含量。
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[LV.3]偶尔看看II

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发表于 2014-5-26 12:37:48 来自手机 | 显示全部楼层
只种齿轮要达到技术要求,不能直接淬火。先光渗碳再二次加热改硝盐等温220-240淬火。基夲能满足要求。得到下贝氏体组织铁素体量很少了。

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