螺栓热处理过程哪些环节可能发生增碳

chine.cao

12.9级汽车连杆螺栓（M12），材料35CrMo，在使用8000Km时发生断裂，经过有资格的理化中心分析结果为表面增碳0.1mm导致表层硬度过高（表面：470~480 HV0.3；芯部382~390 HV10)引起脆性断裂。问题来了:材料符合GB/T3077 35CrMo标准，热处理采用连续网带炉、酒精烈解保护气氛（碳势0.3~0.4），加热温度870度保温20分钟，油淬。
请教在哪些情况下会发生表面增碳0.1mm?

热火流苏

如果这个网带炉以前做过渗碳处理，如果测量碳势的氧探头显示的数值不准确，那么理论上你的螺栓有可能产生表面轻微的增碳。
: x; Y, T6 t& }$ y7 q: o问题是这样的增碳必然是批量的，而你断裂的螺栓很可能是个例。
; ?1 ~$ K+ d9 k6 Q, X如果是个例现象，那么，就要怀疑这个检测结论是不是正确的了？

laoguei

热处理采用连续网带炉、酒精烈解保护气氛（碳势0.3~0.4），加热温度870度保温20分钟
chine.cao 发表于 2011-9-30 10:08

                               
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$ h& Z' U! w7 Z# v1 [" C% ^
4 H$ F; r4 Z# s& r在加热时产生的。

chine.cao

回复 3# laoguei
: L/ Y' L* n* j1 _/ H" o' q

1 ^$ O! s8 o7 W5 ?$ Z0 n' I% @   laoguwei专家能否说得清楚一点呢？增碳深度0.1（增碳层的含碳量未教检测），在加热的哪个环节出了什么问题会出现这种情况？

laoguei

由于（碳势0.3~0.4），chine.cao 发表于 2011-9-30 10:08

                               
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( t) |0 `$ Y9 @& V

* ]: D9 ]3 e4 [. C+ i    由于炉中的碳势0.3~0.4大于含碳量0.35的工件，在加热时高碳量向低碳量的工件倾入，促进工件表面增碳。

chine.cao

回复 5# laoguei
* k# m( J) X' b8 L  J
7 f5 G7 e* i& G: {/ C: {. P首先，淬火加热温度还不足以形成快速渗碳（增碳）所需要的温度；
其次，即使淬火加热温度可以形成快速渗碳，但20min能形成0.1的渗碳层？
% k: ^/ j8 R3 l+ y$ h8 h' L再者，0.3-0.4的碳势对于35CrMo来说，能否形成渗碳碳势？
* F- t0 Q& y% N! p; V' X以上三点百思不得其解，盼指教。

laoguei

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/ x  M5 j4 G7 u
0.3-0.4的碳势对于35CrMo来说，能否形成渗碳碳势？
! q" Q2 Y" h5 f$ b/ w; d% m) y1 schine.cao 发表于 2011-10-2 23:39

! w; m, E7 Y+ }/ y                               
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4 R' ^, O0 @' `3 R9 Q* B; J1 p
; ?& D* U3 t: z7 ]; o! t% x表面上看是“0.3-0.4的碳势”但你的炉内是否有碳黑？（这是长时间加防氧化气氛后没有充分燃烧所成）碳黑燃烧形成的碳势是否高于0.35的碳势。

laoguei

回复  laoguei
; Y6 w* \- g% ^+ w# i$ r
* y5 Z4 s4 `" \9 s5 E; V) c首先，淬火加热温度还不足以形成快速渗碳（增碳）所需要的温度；
0 E& g. A3 G/ p8 Z& F4 _chine.cao 发表于 2011-10-2 23:39

                               
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. X8 U; Q. y; s  G4 d9 w0 z6 Y  P. Y   渗碳温度920度是对渗碳工艺而言，但低碳件在870度会被高碳势侵蚀。

laoguei

回复  laoguei
: n2 [* G/ K! p% i% d7 j4 k
即使淬火加热温度可以形成快速渗碳，但20min能形成0.1的渗碳层？
chine.cao 发表于 2011-10-2 23:39

                               
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0 h! D) j4 D# n- I" y) W& q
渗碳时间一般需要3~5小时可达到1MM，但并不是说2个小时渗碳只能达到0.5MM

chine.cao

回复 7# laoguei

如果是这样导致增碳，那应该是批量的质量问题。但从抽样金相、硬度检测中均未被发现，从公司的过程质量控制来看发生（过程发生增碳而不被发现）的概率很小，几乎不可能。

chine.cao

回复 8# laoguei

& _4 \, b% @7 b赞同这个说法。

chine.cao

回复 9# laoguei

专家说的是3-5小时增碳1mm，这个是能够做到的。但是问题在于M12的螺栓在高温区（870°，显著低于一般渗碳温度）仅仅只有20分钟的时间，即使因为炉气碳势高发生较高的碳浓度梯度、使得工件有快速增碳的可能。但在870°并20分钟的情况下35CrMo要发生增碳0.1mm（金相并硬度验证），这种可能性是否有呢？如果有，为什么不是批量而是个例（因为连杆属关重件，一旦失效发动机报废的可能性大于99%，影响很大，所以提出来讨论）。