请大神指导为何渗碳淬火后组织出现屈氏体

ywxjaseb

我们是1款3mm厚的SAPH270C的产品，进行碳氮共渗，热处理工艺是：870℃*0.95%C渗碳，850℃*0.85%C扩散，80℃油温进行淬火，280℃回火。
硬度规格为450-650.渗层为0.3-0.5mm。产品采用垫片间隔悬吊上挂的。
淬火后出现硬度不均，硬度测试为350-550之间，分布不均匀。
注：这款产品我们做了很多年了，从来没有问题，从今年6月开始出现问题后，后面每批都是这样异常。
出现问题后：
1.我们分析了材料的成分，未发现明显的异常。
2.我们测试了素材的金相，除表面有一点缺陷（较大的晶粒和细碎晶粒）。我们认为这种缺陷对渗碳是没有影响的。
3.硬度不良的金相出现了一个奇怪的问题，表面没有马氏体或者有很薄的一层马氏体，次表面是淬火屈氏体，里面反而有部分马氏体。
问题点就是在次表层无法形成马氏体，我们测试了全渗层为0.5mm。排除了碳浓度不足的情况。
4.我们实验了采用再结晶退货+渗碳淬火；正火+渗碳淬火；网带炉渗碳淬火等工艺，均无法消除这种组织缺陷。
5.同时也测试了淬火油的冷速为105sec，在规格范围内。
6.现在唯一可以稍微改善好一点的方案就是提高层间距，产品间隔远一点，提升淬硬性方面，硬度有所改善，但组织缺陷还是存在。
疑问点：
目前渗碳层的马氏体出现了夹层，中间为屈氏体，这种形成的原因是什么？就是是原材料哪里问题引起的，是否有什么理论支持。

望大神指导！

dzkyx1314

2.我们测试了素材的金相，除表面有一点缺陷（较大的晶粒和细碎晶粒）。我们认为这种缺陷对渗碳是没有影响的。
  这个影响是超级大的，因为大的晶粒淬透效果好，容易形成马氏体。晶粒细了淬透效果差，就容易出现其它组织。特别冷挤板，前面变化了对后面影响是很大的。

ywxjaseb

dzkyx1314 发表于 2022-8-18 13:15
2.我们测试了素材的金相，除表面有一点缺陷（较大的晶粒和细碎晶粒）。我们认为这种缺陷对渗碳是没有影响的 ...

非常感谢，那可以渗碳后采用苦味酸测量的奥氏体的晶粒度来确认吗？

T透的水滴

除了你检测这些因素外，排查一下设备和淬火因素（偶尔因素就没必要），连续出现就需要从硬件设施考虑了。

dzkyx1314

ywxjaseb 发表于 2022-8-19 10:53
非常感谢，那可以渗碳后采用苦味酸测量的奥氏体的晶粒度来确认吗？

不用什么苦味酸，就从组织就可以看出来了。组织粗还是细基本上很明显的呢。

wjl211314pp

dzkyx1314 发表于 2022-8-18 13:15
2.我们测试了素材的金相，除表面有一点缺陷（较大的晶粒和细碎晶粒）。我们认为这种缺陷对渗碳是没有影响的 ...

前辈

能解释一下，为啥大晶粒的会比小晶粒的淬透性好

沉浮

粗大晶粒渗碳的速度快，但是影响中和机械性能。

lin1012866221

你有确认你的认为的马氏体位置硬度吗？

jhgear

碳氮共渗，有没有对渗氮的氨气或其他介质检查，氮浓度过高或含水，很容易形成不良组织

dzkyx1314

wjl211314pp 发表于 2022-8-22 17:59
前辈

能解释一下，为啥大晶粒的会比小晶粒的淬透性好

晶粒大，转变的核心就少了，所以延迟奥氏体的分解，就是这样子的。

沉浮

看看你的淬火油是否有问题，再检查一下主炉。如果主炉每问题很可能是你的淬火油冷速不够是最主要的原因。

一事无成

你这个产品用什么炉子生产的，碳势准确吗？有合适的定碳方法吗？另外，你这个硬度梯度打过没有？
表面马氏体的硬度、屈氏体的硬度，还有次表面马氏体的硬度有多少？

热处理老马

应该是材料成分没问题，原始组织和冷却出现了不协调

ywxjaseb

沉浮 发表于 2022-8-24 15:59
看看你的淬火油是否有问题，再检查一下主炉。如果主炉每问题很可能是你的淬火油冷速不够是最主要的原因。

目前找了同行试作了一下，淬火有冷速为117sec的热处理后硬度还可以。
我们淬火油的冷速为105sec。
按照正常道理来讲，其实也不需要这么高的冷速也完全可以，为何原因需要这么高的冷速才能转变为马氏体呢？

ywxjaseb

wjl211314pp 发表于 2022-8-22 17:59
前辈

能解释一下，为啥大晶粒的会比小晶粒的淬透性好

资料也是显示不是越细小越淬火。反而是相反的情况。

沉浮

不是淬透性好，是晶粒大同等时间渗碳渗的快，碳原子扩散的快。

沉浮

影响淬透性的最主要因素是合金元素决定的，而且实际生产中在保证产品工艺的前提下，晶粒度能制作小的，绝不做大。最直观的原因之一就是变型也大。

沉浮

你炉内零件的密度有点儿高，淬火油冷速不够的话，零件表面还有残奥，硬度自然就上不去了。

学徒

感觉和表面脱碳有关系

沉浮

ywxjaseb 发表于 2022-8-26 13:19
资料也是显示不是越细小越淬火。反而是相反的情况。

不是淬透性好，是晶粒大同等时间渗碳渗的快，碳原子扩散的快。