一道考热处理技师的操作技艺题——平板零件单面渗碳的淬火

一张餐巾纸

   晋升热处理技师时曾看到这样一道实际操作的考题：
    300×300×16mm平板零件，材料：Q195，单面渗碳深度2.0～2.2mm（即一面有渗碳层，而另一面无渗碳层）。
    淬火回火，技术要求：
        1）整个渗碳面的硬度 ≥58HRc（淬火时，钳子夹的部位允许有软带），非渗碳面硬度没有要求；
        2）平面变形（翘曲）≤0.8mm；
        3）不允许有裂纹。
   给两个零件，只要干好一个就算过关！
   请‘纸上谈兵’，论述一下，这种零件应该怎样干，才能够干好 ？条件由你提，方法由你选。
   回帖好的，请版主酌情加分！

tuisi-xingsan

回复 21# 孤鸿踏雪


    我认为可以将不要求硬度的那一面沿对角线焊接上两个肋筋，支撑着，水淬油冷，这样可以减小变形！我今天下午去和老师傅讨论出的结果

大虾

算我无能，偶看了一下，认为是搞科研的人纸上谈兵，Q195的这种材质渗碳要到2.0~2.2mm,诸位算一下大概要多少时间,我估计15小时不一定够,且要进行强渗,这样的话变形量肯定超标,若用矫直的办法来矫平的话,这么深的渗层其应力也不小,其矫后应力释放也一定可观的很,所以我认为出题的人脑子有问题,或进了水.呵呵.

心情

我想可以把2块钢板合在一起渗碳然后一起淬火，是否可行？

温庆远

这道题出的很刁。关键是两平面获得不同的冷却速度，在保证硬度的前提下渗碳面的冷却速度尽量慢些，非渗层的冷却速度尽量快些，以期达到工件两面组织应力和热应力的平衡。这涉及到淬火入水的技巧。纸上谈兵，见笑了。

520love025

不需渗碳的一面涂防渗剂，压淬。能行不？

孤鸿踏雪

回复 2# 520love025


    防渗、变形姑且不谈，板类零件接受淬火的能力最差，渗碳的一面淬火后除了四个角附近可以达到表面硬度要求外，几何中心周边一定的区域硬度很难达到技术要求的硬度。

杨青海

是16MM厚吗？我建议做固体渗碳，不渗碳面还需要防渗！在做高频处理渗碳面！在校直回火！

一张餐巾纸

     提示：一位够资格的应试者拿到两个零件，思索许久，决定先拿一件淬火，试探其难点在哪里？
1，盐浴炉加热，860℃×20分钟，快速淬火油冷却，硬度40HRc以下，零件基本上没有变形；重新再来
2，盐浴炉加热，790℃×20分钟，垂直入水在10％盐水中冷却～200℃提出转入油中冷却。结果:
  1）渗碳面，硬度62～64HRc，合格；非渗碳面30～34HRc。
  2）变形量约4mm。渗碳面向内凹下，非渗碳面凸起，呈锅形。
  3）操作者试图用冷敲法来校正，效果甚微。
  4）将零件加热到220℃，拿出用压力机热校，零件回弹力度很大，效果欠佳，而且渗碳层因承受张力过大而产生了裂纹（破裂）。
  这个零件，与其说需要有高超的操作技巧，不如说涉及到对热处理基本理论认识方面的问题要更加彰显！
  干过的，拿出你的绝招进行交流；没有干过的，发挥你的想象力，大胆议论，是对还是错，可在实践去验证。

luzhen001

采用淬火工装夹持淬火板，工装也为一板，采用用8只或六只螺钉顶住淬火板，工装板和淬火板未渗碳面接触，渗碳面用螺钉紧固，盐浴炉790度加热，保温20分钟，垂直入水在10％盐水中冷却至200℃出水，低温回火。工装采用低碳钢制作，请领导审查，工装的形状希望楼主能想象的出，谢谢了

LIUYANG

回复 5# 一张餐巾纸


    如是这样，是否可以采用预变形的方法，采用渗碳前预先有一定变形，而在最后淬火时产生相反的变形刚好与之前产生的变形相抵消---

孤鸿踏雪

回复 5# 一张餐巾纸


    受4#楼杨工启发，个人认为，可以对渗碳面进行表面淬火（感应加热淬火、火焰加热淬火或激光灯高能束加热淬火均可）。我始终认为，不管用什么设备加热，整体普通淬火的几何中心区域难以达到技术要求的硬度。

luoyacao

气体渗碳，860℃入炉，920℃开始滴渗剂。碳势1.4~1.6。强渗3小时开始降低碳势滴甲醇。保温1.5小时，炉冷。再加热至840摄氏度保温半小时油淬。上夹具200℃回火2小时（夹具起到回火校正作用）。补充一点，非渗碳面涂抹防渗剂。

孤鸿踏雪

我想可以把2块钢板合在一起渗碳然后一起淬火，是否可行？
心情 发表于 2010-8-10 17:02

    你的想象很丰富，但实际上是不可行的？不信你做个模拟实验，并把所收获的结果分享一下。

孤鸿踏雪

回复 11# luoyacao


    淬油硬度能保证吗？

周建国

我觉得此件的难题在渗碳后的淬火处理，经过渗碳后的两块平板（必须经过防渗处理）在淬火加热前先校正平面，采用盐浴炉加热（两块平板经过防渗处理的平面相贴牢，用电焊点死，这样就有32mm的厚度）保温后入盐水液冷却（垂直入水，上下窜动）冷至振动感减弱时入油冷却，最后低温回火。

周建国

回复 11# luoyacao


    如果按照你的渗碳工艺，渗层要相差好点大了。题目给的要求是2.0----2.2mm的渗层呀？

孤鸿踏雪

回复 14# 周建国


    周工，你认为像这样一块钢板淬火后其平面几何中心附近的区域硬度能淬起来吗？

luoyacao

回复 13# 孤鸿踏雪


硬度是没问题的。有渗碳层在，这种工艺硬度能在58-62。我以前就是做气体渗碳的。只不过这种工艺渗层恐怕不够。我加强了碳势，估计也只能达到1.6-2.0MM。

孤鸿踏雪

回复 17# luoyacao


    阁下做过类似的平板淬火吗？平板淬火与轴类零件与球类零件淬火有不同吗？有什么不同？

luoyacao

回复 15# 周建国


    渗层是个问题，但是我担心时间过长晶粒粗大。纠结。这个题目实际生产怕是不实用

luoyacao

回复 18# 孤鸿踏雪


    平板的没做过……我就做过轴类的，最大尺寸直径55mm

孤鸿踏雪

回复 20# luoyacao


    板类、轴类、球类是三种典型形貌的零件，其中的板类零件接受淬火的能力最差，往往是大平面的四角附近区域很容易淬硬，而大平面的几何中心一定区域几乎淬不上硬度，但这个尺寸的钢板，其大平面几何中心附近区域能否淬硬？淬火后的硬度能否达到≥58HRC是值得关注的，建议有条件的朋友一实验数据说话。