求汽车转向器齿扇轴20CrMnTi材料渗碳热处理工艺

h82764070

现有一批汽车转向器齿扇轴需渗碳淬火，材料为20CrMnTi，工件直径35mm，长度185mm。所加工的渗碳炉是江苏丰东一吨炉。其要求表面硬度HRC58-63，心部硬度HRC27-42，有效淬硬层0.9-1.2mm，淬火油为南京科润等温分级淬火油。有类似工艺的，请发表讨论下。

孤鸿踏雪

这个产品外圆单边应该加磨量0.15mm，可采用925°C（Cp=1.15）强渗360~400min左右，扩散（Cp=0.85）120min直接降温至880°C均温30min后淬火，其有效硬化层深度（CHD）大约在1.30~1.35mm范围。

h82764070

孤鸿踏雪 发表于 2011-7-26 19:18
这个产品外圆单边应该加磨量0.15mm，可采用925°C（Cp=1.15）强渗360~400min左右，扩散（Cp=0.85）120min直 ...

版主关于你这个880度淬火温度是否高了点，你是否按每小时0.2mm渗碳速度计算的？

amn727

这个产品的生产难点不在渗碳工艺怎么定，20CrMnTi是大路货，无论谁去定工艺都不会有太大的偏差。
由于扇齿轴为安全件，只允许齿部存在高硬度，必须采用涂料保护直接淬火或者切碳后再淬火工艺。
二者各有优势与缺点，看你如何取舍。
推荐的保守方案是：多用炉渗碳后顶冷后，机加工切碳，然后盐炉淬火或多用炉淬火。优点是质量上万无一失。

孤鸿踏雪

h82764070 发表于 2011-7-27 00:03
版主关于你这个880度淬火温度是否高了点，你是否按每小时0.2mm渗碳速度计算的？

请问：你的20CrMnTi产品一般用什么温度淬火？如果不考虑变形，你试过20CrMnTi用900°C吗？
  惭愧，我司的渗碳制定从不计算。

孤鸿踏雪

amn727 发表于 2011-7-27 06:51
这个产品的生产难点不在渗碳工艺怎么定，20CrMnTi是大路货，无论谁去定工艺都不会有太大的偏差。
由于扇齿 ...

惭愧，照你这么说我提供的工艺还不能使用，因为我提供的工艺是针对销轴类零件的渗碳，并不适应于齿轮。

amn727

转向器齿轮是汽车业的老产品了，这个扇齿轴是卡车用的，轿车都用齿条式的，工艺更复杂一些，干了即几十年的都有约定俗成的套路，说真的，你的渗碳工艺确实不能用。

孤鸿踏雪

amn727 发表于 2011-7-27 15:26
转向器齿轮是汽车业的老产品了，这个扇齿轴是卡车用的，轿车都用齿条式的，工艺更复杂一些，干了即几十年的 ...

你说得很正确，我这个工艺适用于销轴类工件的渗碳淬火，并加了磨削余量的。齿轮的渗速要比销轴类产品快得多，所以不可套用。

aaron01

amn727 发表于 2011-7-27 06:51
这个产品的生产难点不在渗碳工艺怎么定，20CrMnTi是大路货，无论谁去定工艺都不会有太大的偏差。
由于扇齿 ...

"由于扇齿轴为安全件，只允许齿部存在高硬度，必须采用涂料保护直接淬火或者切碳后再淬火工艺。"

请问为什么其他地方不能有硬度？或者说轴上哪里不该有硬度？

我正好在做重卡的扇形轴，没有这样的要求，不仅齿面，花键和轴承挡都要求整体渗碳淬火！

amn727

轻型、中型卡车的老式的转向器总成源自苏联的设计，扇齿轴花键及以下部位硬度规定必须低于45HRC。我们曾经有过因涂料不当造成扇齿轴断裂的事故。
现在的重卡零部件都是采用欧美的最新技术。与前苏联的技术要求不同是完全正常的。

孤鸿踏雪

amn727 发表于 2011-7-27 21:00
轻型、中型卡车的老式的转向器总成源自苏联的设计，扇齿轴花键及以下部位硬度规定必须低于45HRC。我们曾经有 ...

个人觉得，断不断裂应该取决与芯部（基体）硬度，而与表面硬度关系不大。

oncen1

我觉得可以920°C（Cp=1.10）强渗300min左右，扩散（Cp=0.90）120min直接降温至840-850°C均温30min后淬火，180°C回火180min！个人意见，请指正

oncen1

我觉得可以910°C（Cp=1.10）强渗300min左右，扩散890°C（Cp=0.90）120min直接降温至840-850°C均温30min后淬火，180°C回火180min！个人意见，请指正

h82764070

oncen1 发表于 2011-7-28 11:15
我觉得可以910°C（Cp=1.10）强渗300min左右，扩散890°C（Cp=0.90）120min直接降温至840-850°C均温30min ...

你这个工艺就是我现在在使用的工艺参数，但是产品出来后，表面硬度是达到要求下限，心部硬度差3-5度。这种情况是不是与设备有一定关系，前段时间我也试了渗碳空冷后淬火，问题是这样操作表面组织得到了一定细化，可是心部硬度还是上不去。

h82764070

孤鸿踏雪 发表于 2011-7-27 07:11
请问：你的20CrMnTi产品一般用什么温度淬火？如果不考虑变形，你试过20CrMnTi用900°C吗？
  惭愧，我司 ...

我这边20CrMnTi淬火温度一般取830度，这边也考虑到零件大小。其中也试过840,850淬火，心部硬度没提高。也试过810,820淬火，金相得到心部铁素体增多。

孤鸿踏雪

h82764070 发表于 2011-7-28 12:42
你这个工艺就是我现在在使用的工艺参数，但是产品出来后，表面硬度是达到要求下限，心部硬度差3-5度。这 ...

表面硬度低可能因为渗碳淬火后表面有较多的残奥和非马组织，你可以有针对性地检查一下。
  关于“渗碳缓冷以后进行二次淬火的芯部硬度要比渗碳后直接淬火的芯部硬度低2~3HRC”的结论是否准确、准确？你认为是什么原因所致？

孤鸿踏雪

h82764070 发表于 2011-7-28 12:47
我这边20CrMnTi淬火温度一般取830度，这边也考虑到零件大小。其中也试过840,850淬火，心部硬度没提高。也 ...

关于芯部硬度与淬火温度的关系，请看看这个帖子http://www.rclbbs.com/forum.php? ... 1&fromuid=31405

h82764070

孤鸿踏雪 发表于 2011-7-28 14:52
表面硬度低可能因为渗碳淬火后表面有较多的残奥和非马组织，你可以有针对性地检查一下。
  关于“渗碳 ...

经过分析亦可能与淬火油温度有直接的联系，我这边对工件变形要求非常高，以前淬火时油温一般都设置在70度，用的是等温分级油。不知道版主是怎么样分析的，想听听版主意见。

孤鸿踏雪

h82764070 发表于 2011-7-28 22:19
经过分析亦可能与淬火油温度有直接的联系，我这边对工件变形要求非常高，以前淬火时油温一般都设置在70度 ...

不管是用什么油种，只要在规定的硬度范围，表面硬度应该不受影响。但应关注一下，产品淬火结束后，油槽温度是否升高太多，超出该淬火油使用温度的上限；还有一个问题值得关注：就是冷却时间太短，导致产品出（油）槽后，产品芯部温度过高因其表面自回火、过回火。

aaron01

孤鸿踏雪 发表于 2011-7-28 14:52
表面硬度低可能因为渗碳淬火后表面有较多的残奥和非马组织，你可以有针对性地检查一下。
  关于“渗碳 ...

杨工，这句话我认为是对的，前提是再次加热奥氏体化时，选择低温、短时保温工艺。这样的话，材料在缓冷时析出的部分碳化物在重新奥氏体化时不能溶解入奥氏体，造成奥氏体内合金元素含量降低，人为地降低材料淬透性，从而降低心部硬度。如果前面说的是这种方法的话，是可以起到一定效果的。