渗碳件淬火不硬问题

wangjf

20Cr材料的产品（φ50×φ23×105，要求渗层1.0-1.7mm，外圆HRC57-64,心部F含量不大于5％，心部硬度HRC25-40），经推杆式连续炉渗碳后进行中间冷却（500-550℃），然后再重新加热至840-860℃淬火，该工艺在连续生产线上完成。最初生产正常，但近来却出现硬度偏低（HRC42-48）,硬度低的工件重新到盐炉加热淬火，HRC60以上，说明渗碳没问题，而加热和冷却条件也没发生什么变化，所以到此求助。目前的困惑是：
( Y# P% z2 U% w) r& B% f& W1.为什么原来没问题，而现在出问题了？
" Z7 ~( z' Q. g1 R2.表面屈氏体、残奥对硬度的影响程度多大？有没有一个含量界限？
3.我们的淬火油搅拌方式为油槽底部喷射搅拌，比螺旋桨搅拌的效果差吗？
5 {4 U/ L; w3 W: I: h' o* o4.从淬火油（北京华立的Y15-Ⅱ快速淬火油）自身的循环的冷却效果看，在整个淬火冷却过程中油温控制在40-56℃之间，2分钟内就降到40℃，只是在整盘工件入油经历沸腾阶段后油面油短暂的平静阶段（入油后第40-60秒油面平静），之后10几秒内油面逐渐翻动起来。问题出在第40-60秒的油面平静吗？而这段时间的平静是沸腾的油产生的压力阻碍了喷射搅拌吗？
  但后面的问题在第一个问题面前不好解释呀?

huanglinli999

渗碳后进行冷却到（500-550℃）就淬火？温度有点高，残留奥氏体过多所以硬度下降。
6 G7 O2 `  x8 {重新到盐炉加热淬火也是加热至840-860℃淬火的是吗？？？？

wangjf

渗碳后冷到500-550℃应该已完成珠光体转变，而再加热到850℃左右也能保证充分奥氏体化的，至于残奥与 前面的500-550℃有和关系？
+ t" p5 w0 B" B5 Y9 R  Y  此外重新到盐炉加热淬火是加热至840℃

june

把不合格件拿去做金相看一下吧。看到底是冷却问题，还是一次淬火温度高的问题。

你的最初生产正常，是指什么状况，装炉量、铺料如何，是样板实验吗？

正常投入生产的状态又是怎么样的？

wangjf

正常投入生产一个月后出现硬度偏低现象。金相也看过，表面有屈氏体，其它正常。怀疑冷却问题，将两台循环泵由12M3/h换成18M3/h的，仍然不解决问题。循环泵起2个作用，一是搅拌，二是将热油抽到螺旋板式换热器降温

june

表面有屈氏体，盐浴淬火后硬度正常，那就是冷却速度不够了。

) y- l' ]  m) ^3 m6 E! r+ J硬度不良产品所占的比例有多大呢？

wangjf

现在产品硬度绝大部分偏低呢，淬火油化验过没问题，搅拌也比原来增强了

june

你能把金相图片发来看下吗，一般而言，象这种工艺上出现的问题，很容易下定论的。

是不是你们在铺料铺厚了？

wangjf

不知道怎么发金相图片呢？

qinsdau

http://bbs.chinarjg.com/viewthread.php?tid=132&extra=page%3D1★发表主题及上传附件图文教程★
# @' K" ^9 ^* {  K5 m图片的话直接以附件的形式上传就可以自动显示了。回复也一样。

fqhhg

五楼的怀疑有一定道理，油温偏高。你单位是南方的？请考虑季节的环境温差。20Cr锻件我是渗后直接加热淬水的。

wangjf

北京华立的Y15-Ⅱ快速淬火油使用温度范围20-100℃，而我们一直控制在40-60℃之间（出问题之前控制在40-85℃之间），应该说油温不算高的。此外我的产品（活塞销）要求比较严格，渗碳后直淬M会超差（＞5级）。所以才采用渗后冷至500-550℃，然后再重新加热至840-860℃淬火的工艺。

wangjf

这是刚取样的金相图片，400倍。1＃为最表层组织（马氏体+碳化物），2＃为第二视场，有屈氏体或贝氏体，3 ＃为心部组织。深层深度1.15mm左右，860℃淬火，200℃回火，表面硬度HRC40左右。




. m7 p8 D" y( b& I' P
4 L8 w4 K6 v7 g* M$ |$ R[ 本帖最后由 cxcwsq 于 2008-5-19 20:15 编辑 ]

june

心部还有那么多F，是不是加热保温时间不够或实际温度偏低。

wangjf

现在的工艺是：渗后冷至590℃再进加热炉。加热炉内3个料盘，温度设定860℃，热电偶置于第三个盘上方，每35分钟出一盘淬火后再进一盘。加热炉进一盘后温度降至841℃，此后在855-862℃之间变化。也就是说淬火前的第三盘温度在841-862℃之间变化。最近的检测一般心部F含量在5-15％。所发图片的样块取自工件硬度最低部位，但表面是马氏体和碳化物为什么硬度低？
3 i0 _9 ^: q3 b9 u8 X    仪表实际温度是否偏低倒还真不确定，最近准备检测。不过从马氏体级别判断，应基本准确。
$ M0 u3 g+ F+ Q) r, u
[ 本帖最后由 wangjf 于 2008-5-19 18:28 编辑 ]

linfh

估计是淬火温度低，或者保温时间段造成的。与淬火油没有太大的关系。你可把温度温度提到860度试一试

wangjf

谢谢CXCWSQ(是版主吧)先生替我插入图片，最下面的是表层的，最上面的是次表层（第二视场），中间是心部。
! n( v- T& d3 D( x* H...................回复16楼，我都用过880℃，也不行

linfh

估计是你的炉温有问题，从金相图片看出表面金相，有问题。或是大块碳化物或是保温不足。下面的图片就不太清了。你先测测炉温试试。看看是不是热电偶有问题，或者工件多温度升不起来，可见少装炉量，或节拍

wangjf

现在每盘工件淬火入油的时间为9秒钟（油缸带动淬火台下降的时间），是否这段时间长了？（而我另一条推杆式连续炉的入油时间为6秒钟），但这是最快的速度了（该炉液压系统决定的）。不知道象这种料盘逐渐入油的淬火方式（在密封条件下）其入油的快慢的影响程度多大？

wangjf

原帖由 wangjf 于 2008-5-20 14:00 发表

! l' |. W& v! S( ?* d8 |! X( L                               
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现在每盘工件淬火入油的时间为9秒钟（油缸带动淬火台下降的时间），是否这段时间长了？（而我另一条推杆式连续炉的入油时间为6秒钟），但这是最快的速度了（该炉液压系统决定的）。不知道象这种料盘逐渐入油的淬火方式（在密封条件下）其入 ...

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哪位专家指点一下，心急如焚哪！！！