各位大侠，请帮忙分析这是什么组织？

hlqhlq · 发表于 2007-6-15 22:47:17

单位有批齿轮轴产品，渗碳淬火（20CrMnTi；920℃渗碳，850℃淬油）后变形大，对其进行热处理项目检测。齿轮节圆处显微硬度正常，但齿根处显微硬度出现异常：离表面0.1mm处只有496HV，而离表面0.2mm处是723HV。下图是对试样轻腐蚀后拍的图片（放大100倍）。从图片可明显看出，表面有0.15mm左右的一层软层（棱形压痕明显比第二点大）。请问各位：此软层可能是何种组织？

stigershu · 发表于 2007-6-16 00:05:50

正常的哈，最表面由于测试位置和氧化等原因其硬度值测试低是正常的，但是不正常的是太低了，我测试过的0.2处570HV的时候0.4MM处位630HV。你相片上的近表层组织我的理解是在腐蚀的时候磨抛变形没有腐蚀好造成的，你可以试着重新抛光后稍微腐蚀深一点观察。

wangqinghua196 · 发表于 2007-6-16 00:12:42

需要说明的几个问题:
其一：920℃渗碳后是随炉缓冷到850℃后淬油;还是920℃渗碳后缓冷;然后再重新加热到850℃后淬油;也就是说是降温直接淬火,还是一次加热淬火。其二：试样是如何取得的，是线切割取样还是切割机取样，还是其他方法取样？

（1）从表面看：其组织中已经有屈氏体存在。次表面是马氏体形态。
（2）从形态判断：其表面的含碳量少于或略少于次表面。
（3）为什么节圆处硬度好，而齿根处表面硬度不好，又次表面硬度好：是由于在油中冷却时油搅拌不充分，在底圆处形成气泡聚集，产生工件局部逆淬现象，加之表面的含碳量少于或略少于次表面的过冷奥氏体形成部分屈氏体，而次表面的较多含碳量的过冷奥氏体的冷却能满足马氏体转变冷却速度，形成马氏体组织；节圆处油的流动性较好，使得表面的含碳量少于或略少于次表面的过冷奥氏体也能转变成马氏体组织，硬度、组织看起来就合格。
（4）表面的含碳量少于或略少于次表面的原因：如果是直接降温淬火的工艺，就问题出在降温过程中的渗碳性气氛调节不当，形成表面少许贫碳。如果是一次加热淬火，问题就出在再加热时的保护没有作好，形成表面少许贫碳。
（5）试样制取要排除制样假象，不多述。

总之：是表面贫碳和油冷却不充分共同作用的结果；热处理工艺的控制不够。

不妥之处请指正！

QQ：188382262

fengfeng · 发表于 2007-6-16 07:47:00

看看高倍组织，表面屈氏体旁边白色的是什么东西，若是粗碳，就不存在气氛问题。
搞不好，又是黑色组织。
马氏体，晶粒这么粗大，似乎已经看到右上角淬火裂纹了。
我们需要看高倍组织。现在只能凭经验猜测。

pentan73 · 发表于 2007-6-16 08:08:31

试样如没问题，表面的黑色区域只能屈氏体组织！

liyuxin19980825 · 发表于 2007-6-16 08:29:47

分析很全面，实践经验很丰富，佩服！

霜月 · 发表于 2007-6-16 10:40:55

3楼已经做了较为全面的分析。
其实就是齿根处冷却差产生的非马氏体组织。可能是本批齿轮材料淬透性偏低，淬火时搅拌强度不足；或者就是该齿轮模数、截面厚度大，所使用的淬火介质冷却能力不够造成的。

hlqhlq · 发表于 2007-6-17 15:58:29

非常感谢各位！回复3#：其一：工艺是920℃渗碳后是随炉缓冷到850℃后淬油；其二：试样是用线切割机取样，不会引起试样的过热，而且也可排除制样假象。

wangqinghua196 · 发表于 2007-6-17 18:14:13

真实结果有没有分析并得到求证啊？

hlqhlq · 发表于 2007-6-18 15:46:42

还在分析．正在破另一件同炉产品，看看是整炉产品还是个别现象．

NiMoCrCu · 发表于 2007-6-18 18:57:27

你用的是什么炉子,在淬火前的碳势是多少?

hlqhlq · 发表于 2007-6-19 22:31:44

我们用的是箱式炉。在淬火前的碳势为0.80%.今天破了一件同炉产品，情形相似，在齿根表面处同样存在软层（＜HRC50）。附上组织图片。第一张图是400倍下浅腐蚀；第二是100倍下深腐蚀；第三是400倍下深腐蚀。

[ 本帖最后由 ltw369258 于 2007-6-20 21:45 编辑 ]

wangqinghua196 · 发表于 2007-6-20 00:14:14

问题就在降温碳势上!
你的齿轮模数是多少? 既工件的有效厚度=?

fengfeng · 发表于 2007-6-20 08:56:46

应该是表面炭低了，没有看到冷却不良，或加热不足组织，也没有粗大碳化物。第一张白色块里面是淬火马氏体+残A？后期扩散把表面含炭量搞低了。对比高碳区看看马氏体的针叶尖锐度。

fengfeng · 发表于 2007-6-20 09:31:31

表面软，里面硬。表面白色区多，确认一下表面白色区是不是残余奥氏体+淬火马氏体（可用深腐蚀或中温回火确认）。分析表面硬度低是因为白色区出现导致，还是表面黑色区马氏体含炭量不足导致。照片组织不清晰，只能提供建设性意见了。
再次测试0.1表面和0.2mm处硬度。因为发现和你先前的100倍照片黑白区对比正好相反。
如果表面是残余奥氏体，那理论上说是由于奥氏体稳定造成的，含碳量应该大于里面黑的地方。
排除制样过程的假象也很重要。

hlqhlq · 发表于 2007-6-20 22:15:44

先前的是浅腐蚀，现在的第2、3张是深腐蚀。我认为表层的不是残奥。残奥在浅腐蚀时应该不易被腐蚀。我倾向于前面大侠提到的屈氏体。

fengfeng · 发表于 2007-6-20 22:29:46

第一张我看不到屈氏体啊？只看到白色块状，那根本不可能是屈氏体的啊。

fengfeng · 发表于 2007-6-20 22:33:26

为什么同样100倍的两张照片，前后二次贴出来的黑白区顺序颠倒了呢？

热处理技师 · 发表于 2007-6-20 22:35:10

你使用的厢式炉不如井式的密封好,温度高容易氧化脱碳,在100倍的金相照片看明显脱碳,并且氧化严重.

fengfeng · 发表于 2007-6-20 22:36:36

吼吼！！！专家认为白的是铁素体。

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