20CrMnTiH 冷锻前退火工艺请教

天天向上 · 发表于 2015-3-28 15:41:34

请教如题，大家20CrMnTiH 冷锻前材料退火都采用什么工艺？
采用多少度加热保温？
请大侠赐教。

xiaojian · 发表于 2015-3-28 16:19:35

额，这个冷锻是指冷挤压吗？
退火是指球化退火吗？
球化退火的话，我接触了一点，可以交流一下。

天天向上 · 发表于 2015-3-28 17:18:35

xiaojian 发表于 2015-3-28 16:19
额，这个冷锻是指冷挤压吗？
退火是指球化退火吗？
球化退火的话，我接触了一点，可以交流一下。 ...

嗯，是冷挤压，
你是采用球化退火吗？
加热保温温度是多少度?

天天向上 · 发表于 2015-3-28 17:22:26

您的产品退火后硬度是多少？请赐教。

清淡 · 发表于 2015-3-29 12:51:43

天天向上发表于 2015-3-28 17:22
您的产品退火后硬度是多少？请赐教。

低碳低合金钢，我觉得采用淬火+700-750度回火或许就能达到要求，个人觉得，看有经验的高工些怎么说。

清淡 · 发表于 2015-3-29 12:53:11

清淡发表于 2015-3-29 12:51
低碳低合金钢，我觉得采用淬火+700-750度回火或许就能达到要求，个人觉得，看有经验的高工些怎么说。 ...

不好意思，可能忽略了一个关键问题，工件能淬透吗？

骑驴者何人 · 发表于 2015-3-29 13:37:29

清淡发表于 2015-3-29 12:51
低碳低合金钢，我觉得采用淬火+700-750度回火或许就能达到要求，个人觉得，看有经验的高工些怎么说。 ...

我觉得他这个后面是需要冷锻的
最好还是球化退火处理
冷锻后就是渗碳或者碳氮共渗淬火、低温回火处理了

骑驴者何人 · 发表于 2015-3-29 14:13:16

天天向上发表于 2015-3-28 17:22
您的产品退火后硬度是多少？请赐教。

我觉得这个硬度不易太高（120HB左右）高了模具磨损严重
再者要注意球化组织要好，组织很重要，硬度只是它的一个性能的反应。
注意加热温度不宜过高，AC1上20-40℃就好。还有等温温度。注意冷却速度。

清淡 · 发表于 2015-3-29 14:59:23

骑驴者何人发表于 2015-3-29 13:37
我觉得他这个后面是需要冷锻的
最好还是球化退火处理
冷锻后就是渗碳或者碳氮共渗淬火、低温回火处理了 ...

http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=94276
http://www.rclbbs.com/forum.php? ... d=140270&extra=
好奇怪，第一个链接是我以前发的帖子，竟然没有帖子内容了？？？直接就是一楼的回复，难道是我电脑问题？
我发这两个帖子目的就是说球化能否用调质代替，我觉得更好控制。

天天向上 · 发表于 2015-3-29 16:35:46

骑驴者何人发表于 2015-3-29 14:13
我觉得这个硬度不易太高（120HB左右）高了模具磨损严重
再者要注意球化组织要好，组织很重要，硬度只是 ...

谢谢高工，

您说的冷却速度控制在多少比较合适?

天天向上 · 发表于 2015-3-29 16:37:32

清淡发表于 2015-3-29 14:59
http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=94276
http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=view ...

版主的建议很有创意呀，

不知道高温回火的组织和球化退火的组织，哪种更适合冷锻？

天天向上 · 发表于 2015-3-29 16:37:52

清淡发表于 2015-3-29 14:59
http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=94276
http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=view ...

版主的建议很有创意呀，

不知道高温回火的组织和球化退火的组织，哪种更适合冷锻？

天天向上 · 发表于 2015-3-29 16:39:10

清淡发表于 2015-3-29 14:59
http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=94276
http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=view ...

我回复版主时也发送了好几次才成功呢，

清淡 · 发表于 2015-3-29 17:07:29

天天向上发表于 2015-3-29 16:37
版主的建议很有创意呀，

不知道高温回火的组织和球化退火的组织，哪种更适合冷锻？ ...

球化最多的是过共析钢，其实我觉得过共析钢也可以通过淬火+高温回火达到球化的目的，但是我们必须考虑一个危险——淬裂。但是你这是低碳低合金钢，淬裂的可能性很小，担心的是工件大淬不透，你这材料我觉得球化出比较均匀好的球化组织不太容易，而且从控制方面说是否还比不上我说的淬火+高回。我曾经发过一个培训资料，你可以在那份资料里看到我特别提出来的回火屈氏体和回火索氏体的SEM照片，当回火温度逐渐提高，碳化物析出后会不断长大，如果你觉得大小不够，那你把回火温度再提高火延长就是了。

清淡 · 发表于 2015-3-29 17:14:03

天天向上发表于 2015-3-29 16:39
我回复版主时也发送了好几次才成功呢，

http://www.rclhome.net/forum.php ... tid=8914&extra=请看8楼和9楼回复。但是我还想提出一点问题，因为是先淬火的，一种非扩散型相变，之后的回火析出并长大碳化物是否达到球化一样的效果，对于这个问题，我担心的是铁素体的状态是否能达到（可以看该贴5楼），不知道高温是否能让铁素体处于最平衡的状态。

伯龙马 · 发表于 2015-3-29 19:50:39

天天向上发表于 2015-3-28 17:22
您的产品退火后硬度是多少？请赐教。

下面摘抄一段资料供你参考。
等温退火，即将钢材或锻造毛坯加热到高于其临界点（AC3）温度以上30—50℃，保温后较快速的冷却到临界点（AC1）以下发生珠光体类型转变的某一温度，并进行充分保温后缓冷的工艺。
一.技术要求：1）晶粒细化、组织结构均匀化。2）消除内应力。3）获得适当硬度（一般HRC22～28），有利于切削加工。
二、操作要点：
1）加热时，其速度以150～300℃/h为宜。对于直径或厚度150mm以下的毛坯可以中上限。
2）工件自加热温度冷却到等温温度，冷速可以任选。但经验证明：一般在150℃/h左右较好。
3）等温温度，一般在所处理钢的冷却临界点（Ar1）以下10～30℃为宜。
4）在等温温度的停留时间，碳素钢以1～2h为宜。更具体的时间可根据所处理钢的S-曲线推算。
5）钢件或毛坯等温后在空气中冷却即可。

伯龙马 · 发表于 2015-3-29 19:50:40

天天向上发表于 2015-3-28 17:22
您的产品退火后硬度是多少？请赐教。

下面摘抄一段资料供你参考。
等温退火，即将钢材或锻造毛坯加热到高于其临界点（AC3）温度以上30—50℃，保温后较快速的冷却到临界点（AC1）以下发生珠光体类型转变的某一温度，并进行充分保温后缓冷的工艺。
一.技术要求：1）晶粒细化、组织结构均匀化。2）消除内应力。3）获得适当硬度（一般HRC22～28），有利于切削加工。
二、操作要点：
1）加热时，其速度以150～300℃/h为宜。对于直径或厚度150mm以下的毛坯可以中上限。
2）工件自加热温度冷却到等温温度，冷速可以任选。但经验证明：一般在150℃/h左右较好。
3）等温温度，一般在所处理钢的冷却临界点（Ar1）以下10～30℃为宜。
4）在等温温度的停留时间，碳素钢以1～2h为宜。更具体的时间可根据所处理钢的S-曲线推算。
5）钢件或毛坯等温后在空气中冷却即可。

追求卓越 · 发表于 2015-3-29 20:05:56

伯龙马发表于 2015-3-29 19:50
下面摘抄一段资料供你参考。
等温退火，即将钢材或锻造毛坯加热到高于其临界点（AC3）温度以 ...

这个工艺不太合适，楼主应该是想对原材料软化以使冷锻顺利进行。

追求卓越 · 发表于 2015-3-29 20:06:19

骑驴者何人发表于 2015-3-29 14:13
我觉得这个硬度不易太高（120HB左右）高了模具磨损严重
再者要注意球化组织要好，组织很重要，硬度只是 ...

同意您的观点

所以因为 · 发表于 2015-3-29 20:39:09

追求卓越发表于 2015-3-29 20:05
这个工艺不太合适，楼主应该是想对原材料软化以使冷锻顺利进行。

不太合适是因为硬度会比较高吗？

追求卓越 · 发表于 2015-3-29 21:58:09

所以因为发表于 2015-3-29 20:39
不太合适是因为硬度会比较高吗？

嗯，适合于锻造后加工的件。

骑驴者何人 · 发表于 2015-3-29 22:15:09

清淡发表于 2015-3-29 14:59
http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=94276
http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=view ...

这么说吧球化珠光体更圆润更适合后面的冷挤片状珠光体就差许多了。

伯龙马 · 发表于 2015-3-30 05:51:43

追求卓越发表于 2015-3-29 20:05
这个工艺不太合适，楼主应该是想对原材料软化以使冷锻顺利进行。

推荐的等温退火，即适用于结构钢，也适用于工具钢的软化处理。对于结构钢处理后硬度在120HBW左右；对于工具钢处理后220HBW左右。
这种工艺处理后的组织为球化状态，极适用于结构钢冷锻、冷挤压前的预处理。
“条条大路通罗马”，采用球化退火也行，楼主是想对冷锻和冷挤压前半成品毛坯进行软化处理（先析出相的球状化）吧？大批生产也可以对所用原材料专题订货，要求具体硬度范围，但20CrMnTiH钢原材料出厂时的组织和性能满足不了冷挤压的工艺性要求，所以大多是机械制造厂自己进行冷锻前的预处理。

所以因为 · 发表于 2015-3-30 08:33:18

追求卓越发表于 2015-3-29 21:58
嗯，适合于锻造后加工的件。

这个材料等温退火后的硬度会比较高吗？马老师在23楼已经回答。

所以因为 · 发表于 2015-3-30 08:35:35

伯龙马发表于 2015-3-30 05:51
推荐的等温退火，即适用于结构钢，也适用于工具钢的软化处理。对于结构钢处理后硬度在120HBW左右； ...

同意马老师的意见，这个材料等温退火后是能够满足冷挤压条件的。

xiaojian · 发表于 2015-3-30 16:50:59

清淡发表于 2015-3-29 17:07
球化最多的是过共析钢，其实我觉得过共析钢也可以通过淬火+高温回火达到球化的目的，但是我们必须考虑一 ...

球化退火工艺其中的双相区退火工艺
可以从过共析刚移植到亚共析钢的，
我已经试成功了

xiaojian · 发表于 2015-3-30 16:51:57

伯龙马发表于 2015-3-29 19:50
下面摘抄一段资料供你参考。
等温退火，即将钢材或锻造毛坯加热到高于其临界点（AC3）温度以 ...

马老，你的这个工艺，对于亚共析钢
其实是有问题的，我已经用退火炉试过了

天天向上 · 发表于 2015-3-30 23:50:48

伯龙马发表于 2015-3-29 19:50
下面摘抄一段资料供你参考。
等温退火，即将钢材或锻造毛坯加热到高于其临界点（AC3）温度以 ...

老师您好，“在等温温度的停留时间，碳素钢以1～2h为宜。更具体的时间可根据所处理钢的S-曲线推算。”，能具体一点吗？

天天向上 · 发表于 2015-3-30 23:55:12

追求卓越发表于 2015-3-29 21:58
嗯，适合于锻造后加工的件。

版主比较了解我的问题，我们是打算退完火再冷锻。请问有该材料退火工艺吗（最好是经过实践检验的工艺）

天天向上 · 发表于 2015-3-30 23:59:31

伯龙马发表于 2015-3-30 05:51
推荐的等温退火，即适用于结构钢，也适用于工具钢的软化处理。对于结构钢处理后硬度在120HBW左右； ...

谢谢伯龙马专家，的确如此，这材料需要我们自己重新处理后才能满足冷挤压要求。

天天向上 · 发表于 2015-3-31 00:02:28

xiaojian 发表于 2015-3-30 16:50
球化退火工艺其中的双相区退火工艺
可以从过共析刚移植到亚共析钢的，
我已经试成功了 ...

请xiaojin老师不吝赐教。

天天向上 · 发表于 2015-3-31 00:10:05

真心谢谢各位高工耐心指导、参与。领导也指示要球化退火，查得该材料Ac1 715°左右，我用770-780°加热保温，680-690°等温怎么样？

xiaojian · 发表于 2015-3-31 08:18:55

本帖最后由 xiaojian 于 2015-3-31 08:22 编辑

天天向上发表于 2015-3-31 00:10
真心谢谢各位高工耐心指导、参与。领导也指示要球化退火，查得该材料Ac1 715°左右，我用770-780°加热保 ...

时间上：第一段要保证心部到温，并且心部的保温时间不少于2个小时，
第二段由于是高温向低温过渡，不需要考虑温度延迟性。保温时间是第一段保温时间的2倍，那就是≥4个小时，我放的都是6个小时。
提示一下，部分奥氏体化的温度过高，会导致奥氏体中含碳量高，过渡冷却时，会析出粗条状的碳化物。
最后，版主要不要加精呢{:soso_e113:}

kop123 · 发表于 2015-3-31 09:50:31

20CrMnTi这种材质的退火没有做过。只用井式退火炉做过SCr420H（20CrH）冷镦前的退火，能做到HRB78（HB128）以下。采用的是双相区球化退火，温度在AC1以上10-20℃，保温7-8小时，同时通入保护性气体，在600℃以下出炉。

伯龙马 · 发表于 2015-3-31 17:20:13

xiaojian 发表于 2015-3-30 16:51
马老，你的这个工艺，对于亚共析钢
其实是有问题的，我已经用退火炉试过了 ...

这工艺方法获得球化组织是没有问题的，也可能你的工艺参数不合适导致失败，不宜因工艺参数制定的不合理就否定某种工艺方法。要知球化退火和等温退火都可获得先析出相的球化态。

xiaojian · 发表于 2015-3-31 17:22:23

伯龙马发表于 2015-3-31 17:20
这工艺方法获得球化组织是没有问题的，也可能你的工艺参数不合适导致失败，不宜因工艺参数制定的不 ...

亚共析钢的先析出相是F还是Fe3C呢？
亚共析钢的球化是F的球化还是Fe3C的球化呢？

伯龙马 · 发表于 2015-3-31 17:33:09

xiaojian 发表于 2015-3-31 17:22
亚共析钢的先析出相是F还是Fe3C呢？
亚共析钢的球化是F的球化还是Fe3C的球化呢？ ...

请你谈谈组织球化原理是什么？它与金属结晶的普遍规律是否一致？

伯龙马 · 发表于 2015-3-31 23:11:29

xiaojian 发表于 2015-3-31 17:22
亚共析钢的先析出相是F还是Fe3C呢？
亚共析钢的球化是F的球化还是Fe3C的球化呢？ ...

  xiaojian你好：
   谢谢你对我的拷问，想先听听你的答案。并顺便问一下：低碳钢和低碳合金钢退火球化后，其球化体分几级？各级组织是由哪些相组成的，球化体由最差到最好的变化规律是什么？哪些退火因素影响球化体？你在进行等温退火试验时球化体达几级或是根本没有球化体？
   建议你参见JB/T5074---1991《低、中碳钢球化体评级》标准。

伯龙马 · 发表于 2015-4-1 07:20:48

天天向上发表于 2015-3-30 23:50
老师您好，“在等温温度的停留时间，碳素钢以1～2h为宜。更具体的时间可根据所处理钢的S-曲线推算。”， ...

在确定等温温度后，查找该钢的S-曲线图，并在该图的纵坐标上找到对应的等温温度点并划水平线，在水平线上找到与该线相交的组织转变终了点，由该点划横坐标的垂线，与横坐标交点所示时间，就是推算的该钢大致的等温时间，为了等温转变（球化效果）更充分，应适当增加10---20min.然后空冷或炉冷均可。
值得指出，加热（Ac3以上20--30度）保温后的冷却速度很重要，是决定伪共析程度和球化核心数量的关键所在，所以推荐其冷却速度为150度/h左右才好。理论指导，仅供参考。

xiaojian · 发表于 2015-4-1 09:58:16

伯龙马发表于 2015-3-31 23:11
xiaojian你好：
谢谢你对我的拷问，想先听听你的答案。并顺便问一下：低碳钢和低碳合金钢退火球 ...

国标落伍了，都多少年没更新了。
建议你看这个标准《ASTM F2282-03 》

xiaojian · 发表于 2015-4-1 10:01:13

伯龙马发表于 2015-3-31 17:33
请你谈谈组织球化原理是什么？它与金属结晶的普遍规律是否一致？

球化原理，得到球化体的退火都可以称为球化退火吗？
球化体活获得的方法和原理，你要先学哪个?

天天向上 · 发表于 2015-4-1 13:04:51

kop123 发表于 2015-3-31 09:50
20CrMnTi这种材质的退火没有做过。只用井式退火炉做过SCr420H（20CrH）冷镦前的退火，能做到HRB78（HB128） ...

kop123 您好，你们是长期在做退火+冷镦吗，还是批量在做，20CrH退火前有冷加工变形吗，

伯龙马 · 发表于 2015-4-1 13:38:27

xiaojian 发表于 2015-4-1 10:01
球化原理，得到球化体的退火都可以称为球化退火吗？
球化体活获得的方法和原理，你要先学哪个? ...

我的底子很薄，对球化体的获得方法和原理两者都想学。希望您分别谈谈。谢谢。

伯龙马 · 发表于 2015-4-1 13:38:31

xiaojian 发表于 2015-4-1 10:01
球化原理，得到球化体的退火都可以称为球化退火吗？
球化体活获得的方法和原理，你要先学哪个? ...

我的底子很薄，对球化体的获得方法和原理两者都想学。希望您分别谈谈。谢谢。

伯龙马 · 发表于 2015-4-1 13:53:39

xiaojian 发表于 2015-4-1 09:58
国标落伍了，都多少年没更新了。
建议你看这个标准《ASTM F2282-03 》

我的英文水平很差，您建议的《ASTM F2282-03（美国材料试验协会标准）》看不懂。只会执行国家标准。您能用中文详细解释一下这个标准吗？谢谢。

kop123 · 发表于 2015-4-1 13:56:38

天天向上发表于 2015-4-1 13:04
kop123 您好，你们是长期在做退火+冷镦吗，还是批量在做，20CrH退火前有冷加工变形吗， ...

我以前工作的公司有万向节产品，常年生产万向节轴套。在钢材切断之后，先墩成鼓状，然后退火处理。

天天向上 · 发表于 2015-4-1 14:08:08

kop123 发表于 2015-4-1 13:56
我以前工作的公司有万向节产品，常年生产万向节轴套。在钢材切断之后，先墩成鼓状，然后退火处理。 ...

谢谢kop123老师。
我明白了。
您说的工艺严格来说属于再结晶退火还是普通退火呢或者是其他，我是初学者，望老师赐教，

天天向上 · 发表于 2015-4-1 14:12:29

xiaojian 发表于 2015-3-31 08:18
时间上：第一段要保证心部到温，并且心部的保温时间不少于2个小时，
第二段由于是高温向低温 ...

谢谢xiaojian老师耐心指点。

天天向上 · 发表于 2015-4-1 14:14:25

伯龙马发表于 2015-4-1 07:20
在确定等温温度后，查找该钢的S-曲线图，并在该图的纵坐标上找到对应的等温温度点并划水平线，在水 ...

谢谢伯龙马老师耐心指导。

kop123 · 发表于 2015-4-1 14:15:50

天天向上发表于 2015-4-1 14:08
谢谢kop123老师。
我明白了。
您说的工艺严格来说属于再结晶退火还是普通退火呢或者是其他，我是初学者 ...

老师可不敢当。这个应当属于球化退火的一种，这个工艺在《热处理手册第一卷》第158页有相关介绍。

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20CrMnTiH 冷锻前退火工艺请教

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