20CrNiMo渗碳层淬不硬

就是这个味

我公司在去年10-11月期间，突然渗碳淬火产品层深偏浅，给公司造成巨大的经济损失，请各位专家帮助分析原因。
产品名称：主动螺旋锥齿轮（头部直径130-200mm，总长300-350mm）
技术要求：表面硬度60-64HRC，心部33-45，层深1.7-2.1mm。
材料：20CrNiMoH，22CrMoH（石钢、冶钢、新澄均有）J15=36~39HRC
渗碳淬火设备：爱协林双排炉、嘉信双排炉
淬火方式：850℃好富顿G油（70℃）直淬
问题：渗碳层深2.2mm，有效硬化层深1.5mm（550HV1）。
现我公司已将渗碳时间延长：渗碳层深2.5mm，有效硬化层深1.8mm。这给公司渗碳淬火成本提升了10%。而以前我们只需要2.0的渗碳层深即可达到1.8mm的有效层深。
请问各位高工是否经历过类似情况，我们共同交流下。谢谢了

江湖一狼

金相组织合格吗？和以前的金相组织相比有什么不同？淬火油使用了多久了？检测的是试样还是产品？

战神一

检测设备有么有问题。

就是这个味

江湖一狼 发表于 2014-2-6 20:20
金相组织合格吗？和以前的金相组织相比有什么不同？淬火油使用了多久了？检测的是试样还是产品？

金相组织无问题，仅半马氏体区硬度比以前底。8台设备上使用的都是好富顿G油，使用时间从1个月-3年不等，检测报告无异常，仅含水量超高。检测的是产品。

就是这个味

战神一 发表于 2014-2-6 22:01
检测设备有么有问题。

金相检验设备和人员是省检测站认可的。出现这种情况的不止一个试样。

江湖一狼

就是这个味 发表于 2014-2-7 08:26
金相组织无问题，仅半马氏体区硬度比以前底。8台设备上使用的都是好富顿G油，使用时间从1个月-3年不等，检 ...

应该是冷却出了问题，您可以做一个实验，拿您检测过的废产品加热到奥氏体状态，然后用水或者是PAG等其他介质（但要比您现在所用的介质冷却速度要快）然后再检测一下渗碳层与有效硬化层的深度。

不再回头

江湖一狼 发表于 2014-2-7 08:57
应该是冷却出了问题，您可以做一个实验，拿您检测过的废产品加热到奥氏体状态，然后用水或者是PAG等其他介 ...

冷却出了问题？


原来我也是这么想的，  可是为什么渗碳层深了就好呢？

就是这个味

江湖一狼 发表于 2014-2-7 08:57
应该是冷却出了问题，您可以做一个实验，拿您检测过的废产品加热到奥氏体状态，然后用水或者是PAG等其他介 ...

所有连续线的生产设备淬火搅拌器速度均已开到最大。
类似的冷却试验也做过：使用淬火压床冷却产品，油速能达到1130L/min。但是效果依旧不明显。
请问会不会是在季节转变时温度的变化对冷却或者油品起到抑制作用。

翔宇

此问题是材料淬透性问题，个人认为应该从以下两方面查找原因：
1.冷却速度--换介质多用炉好像不太现实，但是可以提高油温、加快搅拌速度及延长快速搅拌时间、增加淬火时温度等办法增加冷却速度。
2.原材料--原材料有问题的可能性比较大，做端淬试验，比较良品与不良品原材料之间的区别。

江湖一狼

不再回头 发表于 2014-2-7 11:09
冷却出了问题？

亚共析钢随着含碳量的增加淬透性（淬硬层)增加

翔宇

不再回头 发表于 2014-2-7 11:09
冷却出了问题？

渗碳层深了，相同距离的含碳量增加，硬度自然就能淬硬了

不再回头

可是楼主说原来2.0的渗碳层就好了

江湖一狼

就是这个味 发表于 2014-2-7 11:09
所有连续线的生产设备淬火搅拌器速度均已开到最大。
类似的冷却试验也做过：使用淬火压床冷却产品，油速 ...

影响不是很大，产品渗碳淬火后的心部硬度是多少呢?

就是这个味

江湖一狼 发表于 2014-2-7 11:31
影响不是很大，产品渗碳淬火后的心部硬度是多少呢?

心部硬度和头部直径有关系，一般在33~35HRC之间，问题出现之前和问题出现之后心部硬度均无变化。
提高J15值心部硬度也不会随之升高，反而会出现裂纹之类的。

就是这个味

翔宇 发表于 2014-2-7 11:26
此问题是材料淬透性问题，个人认为应该从以下两方面查找原因：
1.冷却速度--换介质多用炉好像不太现实，但 ...

8条均是连续线，油槽10-12吨油，搅拌速度最大，淬火12min，淬火后无冒烟现象。
端淬值无问题，原材料采自国内各大钢厂，公司内部也有独自的材料检验体系，所有材料端淬值均符合36~39HRC的技术要求。
甚至对淬火后的产品剥皮进行端淬试验，心部硬度=34HRC，J15=39HRC。

junjingli123

这个不是检测设备有问题，而是你的淬火效果不如以前了，渗碳层深是采用金相法检测，而有效硬化层深采用硬度法，在渗碳层深不变的情况下，你的有效硬化层深偏浅了，说明硬度比以前低了，淬火效果比以前差，建议在降温时适当通入点氨气

就是这个味

junjingli123 发表于 2014-2-7 13:25
这个不是检测设备有问题，而是你的淬火效果不如以前了，渗碳层深是采用金相法检测，而有效硬化层深采用硬度 ...

您说的对，的确是淬火效果不如以前了。
那通氨气目的是什么呢？降碳势？我们采用的是空气-甲醇气氛，富化气是丙烷。

junjingli123

通入氨气，降温阶段采用碳氮共渗，这样会提高表面硬度，自然也会增加有效硬化层深度的

赵海军

1、检查炉堂渗碳时的实际温度。
2、金相组织与前期是否一致（即：C，A′，M级别）

balang_a

用什么介质渗碳，可不可以考虑换一种介质。