钢厂是如何保证淬透性的

孤鸿踏雪

很想知道钢厂是如何保证淬透性的。

adazhao

减少偏析、调节化学成分。

淬透性是钢材本身一种特性！可以通过软件和化学成分模拟而出！

孤鸿踏雪

谢谢专家回复，那么为什么有的钢材，无论是做化学分析还是做光谱分析，它的含碳量和主加合金元素都是合格的，但采用正常的淬火工艺，甚至提高淬火温度和提高冷却强度，都淬不上硬度？

adazhao

首先合格不代表最好

这里还有锻造的因素，以及组织（特别是有害）的影响，比如组织粗大，魏氏体……

淬不上硬度和淬透性的含义不一样。表示钢在一定条件下淬火时获得淬透层深度的能力，主要受奥氏体中的碳含量和合金元素的影响。钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关。

adazhao

具体你可以看下这个标准
GB/T 225-2006 钢淬透性的末端淬火试验方法
——本文来自热加工论坛（www.rjgbbs.com)，原帖地址：http://www.rjgbbs.com/viewthread.php?tid=618&fromuid=20360

wwjxgz

钢厂生产淬透性用钢主要是控制化学成分。
一般钢厂都有一个淬透性钢的内控冶炼化学成分范围，在成品出来后再按照要求进行淬透性试验，合格后入库，当然肯定有部分需要复样。在实际生产中，淬透性受实际成分、偏析程度、晶粒度、取样部位、检验方式等多种因素的影响，成分合格未必淬透性一定合格。
对于成分全部合格的材料，如果在淬火加热中没有严重脱碳，标准淬透性试样淬火后硬度肯定会达到和其含碳量相适应的值（虽说不一定合格），能否请楼主说明是什么材料、如何做的淬透性试验？
还有钢厂提供的淬透性数据是在标准试样上进行的，实际钢材淬火时尺寸的影响也很大。

孤鸿踏雪

我近年来遇到过诸多怪事：
   1.2008年9月末，我们为一家军工企业加工的两个轮式战车齿轮，材料为40Cr，在调质处理时发现，硬度淬不上去，工件是环状，接受淬火的能力应该说很强的，可经过反复试验并调整淬火温度（曾从850℃先后逐渐提高到880℃），均不能达到正常的淬火效果。我们采用多用炉加热快速淬火油强力搅拌淬火，同一炉工件（齿坯）淬火后的硬度在24~35HRC、34~46HRC、42~50HRC的宽泛领域，同一工件不同位置件的硬度特性值竟达8~12HRC，采用560℃回火，硬度分布为16~20HRC、19~23HRC、27~30HRC等，我们经对不合格品进行多次取样做化学分析和光谱分析，其含碳量和主加元素均符合GB/T3077-1999要求，后来不得已采用860℃水淬，淬后硬度48~52HRC；560℃回火后水冷硬度25~31HRC，580℃回火后水冷硬度25~28HRC，因为该齿轮最终还要进行渗氮处理，所以调质工艺最终定为860℃水淬580℃水冷回火。
   2.近期，我们又先后遭遇20CrNiMo、20CrMnMo和20CrMnTi齿轮渗碳淬火时渗速慢且淬火后齿芯硬度不合格，经多次提高淬火温度亦收效甚微，经多次取才进行化学分析和光谱分析，其含碳量和主加元素仍然是合格的，谁能解释这种现象？
   钢厂出厂的钢材，其化学成分合格，就可判为合格吗？

adazhao

如你所说至少应当符合GB/T3077-1999的标准。另外你可以另外提要求的

你可以对来料进行淬透性试验。按照GB/T225的标准！

你调质前的工件时锻件吗？你可以检验下组织情况？

孤鸿踏雪

8#楼 专家
   我们都是锻件精车齿坯调质。

adazhao

所以嘛，问题不仅仅钢厂的事情了！再比较下组织吧！

孤鸿踏雪

10#楼 adazhao
     那按专家的意思，锻造还能改变钢材的热处理性能？还望专家细说端详。

adazhao

不要叫我专家，不敢当
所知不同而已

锻造如果不能影响钢材的性能，那还要锻造干嘛，直接铸造得了。

首先，钢材的化学成分决定了钢材的本质属性

然后，相同的化学成分，可以以不同的组织形式存在于钢材中，这时候就是锻造发挥作用的地方了
对于锻造我也是门外汉，只能先百度些资料给你看看了！

adazhao

利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件

金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能

孤鸿踏雪

12#楼 adazhao专家
   专家名副其实啊！感谢你提供的宝贵资料。
   抱歉啊，我的意思是说锻造能改变钢材的淬透性和淬硬性吗？我在11#帖为描述准确。

wwjxgz

淬透性主要与化学成分有关尤其是固溶在奥氏体中的合金元素有关，其它如淬火温度、冷却速度、晶粒度等对淬透性也有一定的影响，晶粒粗的相对于细晶粒来说，淬透性更好些。
而淬硬性主要与钢的含碳量有关，确切地说是与固溶在奥氏体中的含碳量有关，其它合金元素对淬硬性的影响很小，所以锻造对淬透性和淬硬性的影响不是很大。
锻造主要作用是减轻钢的偏析、细化钢的组织，如13～14楼所言。
40Cr工件淬不上火可能与工件尺寸有关，如果尺寸较大时，淬火油冷却速度已经无法满足淬火冷却的要求，实际上对软点进行金相分析应该可以看出组织差异。在该用水冷后，冷却能力加强，淬火硬度就基本稳定了。
20CrNiMo、20CrMnMo和20CrMnTi淬火后心部硬度不合格，估计也与工件尺寸有很大的关系。

adazhao

锻造本身不改变淬透性和淬硬性，这都是特定钢材的本质属性！

但是实际中，淬不上火不代表其淬透性和淬硬性不好，淬不上火，是一个现象
有15楼所说的原因：总结下就是介质的冷却能力小于工件的临界冷却速度！

一部分原因是：锻造压实、破碎不好，或锻后组织不好引起。

从这两方面找原因，一定可以解决你的问题的！

孤鸿踏雪

感谢楼上二位解答，在下受益匪浅。
   但本人在主帖所描述的几种产品和材料，都是干了多年的老产品，其几何尺寸、参数一直未变，热处理工艺参数及所使用的淬火油均未改变的情况下，出现的异常情况，只能表明材料出了问题。
   何况问题出现后，我们多角度进行比较分析：1.对于设备、淬火油，我们做其它产品仍然正常（合格）；2.就上述异常产品，我们在几个分司（甚至为外加工试验）分别采用不同型号的设备、不同品牌的淬火油进行热处理，其热后质量特性值几乎没有什么改变；3.逐渐多次提高淬火温度，也无济于事。以上情况不能足以说明是材料出了问题吗？
   换言之，如果某种材料其冶金成分合格，就可判断其为合格材料吗？

fandongkun

对于金属材料一般验证刚开始只能验证化学成份，至于后来出现的情况，只能在锻造和热处理后检验。
刚开始验收时，成份对了就证明材料合格了。

fbc1

成分合格，不一定表示可以淬透性合格。需要淬透性，在合同中注明，钢厂会注意成分调整的。还有，热处理工艺很关键。

adazhao

回复 17# 孤鸿踏雪


   如果你淬火工艺是一个非常成熟的工艺
可以这样说，提供给你的调质前工件有问题。
但不能简单的说原材料化学成分有问题，淬透性有问题！

这里面有很大的区别

一个根据GB/T3077，对钢材的检验不仅仅包含化学成分，还有偏析，低倍等

另外你的材料是经过锻造的，还存在锻造缺陷

比如：未锻透、变形不均匀，过热组织……

都会影响到最后的热处理效果！