请教一下渗碳淬火的问题（已解决！）

silverius

是这样的。
有一厂房咨询我一个问题：
他们购买的 热轧 10B21 (我觉得力学性能大致应该和20钢差不多），先加工成链条状成品（链条是直径7.7mm的10B21绕圈焊接起来）

然后将链条成品 920℃ 渗碳 处理。保温4h
再是 淬火 860℃ 保温30-40分钟 直接水淬 （20号钢的AC3应该是843℃）
最后是 180℃回火（这里厂方实际加热是186-208℃）

热处理后的材料要求：
1，表面硬度达到HRC 59以上。
2，抗拉达标（这个没有标准，是国外采购方提供的测试方法，直接1米链条成品快拉，要求能承受5吨的力不断裂。考虑到链条形状相当于465Mpa抗拉和268Mpa弯曲）
现在他们的问题是 如果表面硬度达标，链条抗拉不行。

我看过断裂样，明显的脆性断裂（垂直于应力，几乎没有延伸和收缩）。 断裂在母材上，不在焊接及其影响区。断裂链条整体表面都出现环状裂纹，可能是剪切力方向引起的（类似于弯曲)

金相显示（硝酸酒精腐蚀）心部组织非常细腻，600x下依然很细腻，乍一看以为是回火索氏的那种，1000x倍下则有点像低碳马氏体（我只能看懂这个，至于下贝，我不会区分）
硬度梯度是表面HV 610+ ， 心部平均HV 440左右。（表面渗碳层0.5mm)
心部组织200倍（真的很像回火索氏体，组织太细腻了）
这两张是心部组织放大到1000倍
这是表面组织200倍下，依然很细腻。
表面组织1000倍下。

我们也找了国外的样（同样是10B21，同样的处理）来做了对比，硬度是表面HV710+，心部HV440左右，图片如下：
这张是国外心部200倍的（低碳马氏体非常清晰）
这是国外心部1000倍
这是国外表面200倍
国外表面1000倍的（亮点是碳化物？？）

国内这个组织到底是什么东西。我已经费解了。各位老师有谁知道怎么做出这个心部的？

再补一组苦味酸腐蚀的图：
宏观  
从宏观上看就有明显差别
国外心部苦味酸腐蚀100倍
国外心部苦味酸腐蚀400倍
可见用专门腐蚀马氏体的苦味酸腐蚀之后国外的的材料还是很清晰的马氏体
国内心部苦味酸腐蚀100倍
国内心部苦味酸腐蚀400倍
谁能告诉我国内这个是什么东西。。我已经完全不认识了

加上平均HV420的硬度。。彻底乱了

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现在已经解决了。前面一直走了死胡同，还是知识没学好。20号钢的Ac3是845℃，我们在考虑工艺的时候只是简单的拿20号钢来设计。可是我们忽略了20钢在渗碳之后碳势改变了，Ac3线在移动。我们按照（727+845）/2=786得出比较可能的Ac3是在780~790范围，我们就取了820℃的淬火温度。其他工艺没变。发现问题解决了。得到的心部也是好看的马氏体，虽然铁素体还是有一点偏多。

cumtkxq

冷镦用钢，塑性好，强度不是太高，热处理效果明显。性能与20钢相比较好，一般用于加工紧固件或其他结构件。

热工女将

回火索氏体的硬度没那么高吧，一般不超过37度，

esom

从工艺上看，960渗碳是不是高了？渗碳后表面碳浓度好的话，880淬火是不是高了？
另外保温2-4h这个范围太大了吧？也没说明有没有包含扩散时间
最好还是要找到断裂件的裂纹源，分析裂纹源附近的组织，看是原材料问题，还是渗碳问题，还是淬火问题

冷傲

是否请高手们分析说明一下图片组织，学习学习！来自: iPhone客户端

CrNiMO

加热温度过高，首先搞清楚10B21材料有一个B元素，B元素起到什么作用
加热温度860淬火840，回火时间再延长一些，或回火温度提高20度
我认为链条最主要的拉力，硬度次要

silverius

子玄 发表于 2013-5-23 19:42
建议渗碳后正火,或原材料调质.

谢谢！
这个问题困扰我很久了，一是我才入职大半年，还去了力学和化学，金相也都自己摸索。
加上这个厂房的热处理师傅一定要说他这是材料细腻。。。害我也一直以为是组织细腻。。
我也翻了马氏体评级图谱（JB-T 6141[1].3-1992 重载齿轮 渗碳金相检验），觉得这个是铁素体。因为按图评，他只能拼到4级。标准上没有写名是什么。但是按20号钢去想应该就是铁素体

子玄

看中心就知道,你们F多了,抗拉肯定不行.

子玄

建议渗碳后正火,或原材料调质.

silverius

忒郁闷 发表于 2013-5-23 11:21
晶粒度（组织级别）与原材料及奥氏体化温度有关，在本题里，与淬火温度无关。
楼主这个问题从昨天到现在 ...

昨天我发现金相板块，没人说，要我来热处理工艺问。。

忒郁闷

silverius 发表于 2013-5-22 19:34
是淬火温度偏高了？
您的意思是国产的晶粒粗大？

晶粒度（组织级别）与原材料及奥氏体化温度有关，在本题里，与淬火温度无关（不妨再想想淬火温度高了会有什么影响）。
楼主这个问题从昨天到现在，几乎无人问津，是不是发错地方了，你应该发到质量板块。

silverius

忒郁闷 发表于 2013-5-22 16:12
国产的表面碳浓度不够，淬火温度偏高了。

是淬火温度偏高了？
您的意思是国产的晶粒粗大？

silverius

。。。。。。。。。。。。。。本楼求版主删除。图片重复

忒郁闷

国产的表面碳浓度不够，淬火温度偏高了。

silverius

子玄 发表于 2013-5-23 19:40
看中心就知道,你们F多了,抗拉肯定不行.

这里有一个问题，也是让我们这么纠结的地方：
第一。如果是F多了，为什么看不出是块状还是网状。厂方是履带式，渗碳920℃2个多小时直接到淬火区。那应该不太可能有块状了。
那就是先析铁素体老？为什么看起来不像了？是不是还需要做一个马氏体晶粒（苦味酸腐蚀）？
第二。如果是F多了，为什么心部硬度差的不多？国外是平均HV440。国内的是HV420（398-440不等）。

不再回头

为什么不区分碳化物，往这方面想想

silverius

不再回头 发表于 2013-6-1 12:30
为什么不区分碳化物，往这方面想想

20号钢芯部怎么会有碳化物呢？
就算是碳势过量，那表面也应该先出现碳化物啊

不再回头

怎么理解的，我跟你说了心部的碳化物了吗？

silverius

不再回头 发表于 2013-6-1 15:19
怎么理解的，我跟你说了心部的碳化物了吗？

。。在下愚钝。。不能理解。。还请您详细说说

zbw99012333

图片上看，二者的组织差异还是明显的！10B21的硼起到增加淬透性的作用！