特头疼问题，关于井式渗碳炉组织超差！炉温？碳势？

tuisi-xingsan · 发表于 2011-10-26 13:11:34

我公司生产汽车变速箱齿轮，材料20CrMnTi，主动锥齿轮m=10.5，渗碳层深要求2.0-2.5mm，齿面硬度58-64HRC，心部硬度35-42HRC，按汽车行业标准评金相组织。
现在井式渗碳炉生产，工艺920℃×1.05（碳势）×600分钟，900℃×0.75（碳势）×480分钟，820℃×0.75（碳势）×120分钟
组织多出现：K0M6A6

原因：①井式渗碳炉温度。该井式渗碳炉分三个区加热，由于上区和下区炉丝有损坏，温度在升温过程中稍显滞后，例如“875℃（上）、920℃（中）、908℃（下）”，所以对温控系统有影响，工艺在进段时候，温度不到的情况下，需要手动强制进段，否则，一直延时不进段。我现在怀疑，在均温过程中，工艺温度820℃不准（实际温度估计840℃），我已经在试800℃淬火了
②碳势控制系统问题。由于温度制约，碳势显示一直不好，是否炉温不均匀对碳势影响很大，强渗阶段，碳势4个小时才达到设定值，但到扩散和均温阶段，碳势一直在0.80-0.90之间，关闭丙酮，还是下不去，通工艺空气，还是不行。
③关于炉温，新换的三支热电偶，新测的炉温，都没问题。关于氧探头，刚用的2个多月的。马拉松碳王氧探头，电气工程师说也没问题。
现在想和大家探讨：①是否在强渗的600分钟内，晶粒粗大，在淬火中表现的M超级？②是否炉温不均匀，渗碳剂分解不好，太多炭黑，影响氧探头测量，造成炉内实际碳势偏高，残A超差？

辽宁兴城 · 发表于 2011-10-26 13:56:46

本帖最后由辽宁兴城于 2011-10-26 13:59 编辑

请问楼主，生产的产品出现不合格的比例是多少？每一炉产品都这样吗？在同一炉不同位置的产品进行检验了吗？结果怎样？个人认为，炉温不均、碳势有问题与炉的循环系统关系密切，如果不同位置的产品检验结果真的差很多，那么应该从循环系统着手，如果检验结果差不多，那么应该从工艺方面着手，如使用氮甲醇-丙烷工艺等试一试。建议楼主在生产过程中多放几个样块，在生产过程中检验一下，并根据检验结果适当调整工艺，达到防止不合格的发生。还有钢箔定碳来确认碳控系统的工作状态，并根据检验数据适当调整相关参数。

周建国 · 发表于 2011-10-26 18:36:30

从你提供的渗碳工艺上看应该没有太大问题，如果正常设备按照这个工艺那么组织不会差到哪里去。。。。但是你说的只是A和M的级别超差，难道碳化物会正常吗？。。从你反映的情况看，强渗碳势迟迟达不到设定值，扩散降温段又降不下来，而探头以及热电偶没有问题，那么说明你的炉内温度是非常的不均匀了，也说明你炉内的碳势不低。这样直接导致了局部温度过低的地方在煤油滴入炉内的分解就会大打折扣，也会出现煤油分解不完全的碳黑聚积，对探头的检测也会产生副作用，而探头的温度采集是和温控仪同步的，过高或过低对于碳势或氧势的显示是直接作用的（会出现不真实的数值，如实际炉内碳势已很高而经温度不同介入是测试的准确性降低，但这个可以通过定碳确认）。。。我还是觉得这么高的A或M其碳化物的级别不会低，可以从温度的均匀性入手解决。。。

tuisi-xingsan · 发表于 2011-10-26 18:50:53

辽宁兴城发表于 2011-10-26 13:56
请问楼主，生产的产品出现不合格的比例是多少？每一炉产品都这样吗？在同一炉不同位置的产品进行检验了吗？ ...

试棒上中下有差异
上2.0
中2.1
下2.3
井式渗碳炉不稳定就不稳定在这一点，碳势控制不准确

tuisi-xingsan · 发表于 2011-10-26 18:58:41

不是每一炉都超差，就是两三炉后出现一个组织超差，引起我们手动控制，组织变好，又超差，反复出现

tuisi-xingsan · 发表于 2011-10-26 19:22:23

周建国发表于 2011-10-26 18:36
从你提供的渗碳工艺上看应该没有太大问题，如果正常设备按照这个工艺那么组织不会差到哪里去。。。。但是你 ...

”但是你说的只是A和M的级别超差，难道碳化物会正常吗？.........“。碳化物之前也不正常，曾经出现K6M6A6，我现在解决碳化物的办法是，到扩散结束后，直接关死丙酮，只开甲醇，每2-3炉正常，组织3级（没有碳化物了），突然就又蹦出个M6A6，我现在已经肯定炉温对整个渗碳的影响了，关键是换个炉丝会损害马弗罐（拆出来，热胀冷缩一次，就装不上了），成本太高，而我们现在产品节点压的太紧，带病工作

cnszgong · 发表于 2011-10-26 19:24:33

楼主的渗碳炉气氛类型是？？氮甲醇还是别的？

cnszgong · 发表于 2011-10-26 19:26:38

碳势降不下来的时候做过定碳检验一下。是否炉内实际碳势也是这样的情况

tuisi-xingsan · 发表于 2011-10-26 19:40:50

cnszgong 发表于 2011-10-26 19:26
碳势降不下来的时候做过定碳检验一下。是否炉内实际碳势也是这样的情况

碳势将不下来，做定碳恐怕意义不大，怕也是测不准啊

cnszgong · 发表于 2011-10-26 19:43:56

tuisi-xingsan 发表于 2011-10-26 19:40
碳势将不下来，做定碳恐怕意义不大，怕也是测不准啊

但是能够用来判断炉内实际的碳势情况、并为所要采取的措施提供一个参考

tuisi-xingsan · 发表于 2011-10-26 19:45:14

cnszgong 发表于 2011-10-26 19:24
楼主的渗碳炉气氛类型是？？氮甲醇还是别的？

甲醇-丙酮渗碳，没有氮气，应该是很渗剂无关的

tuisi-xingsan · 发表于 2011-10-26 19:46:07

cnszgong 发表于 2011-10-26 19:43
但是能够用来判断炉内实际的碳势情况、并为所要采取的措施提供一个参考

说的有道理，明天就测一下

cnszgong · 发表于 2011-10-26 19:47:20

不是氮甲醇气氛那就可以基本排除是氮甲醇比例失调引起的碳势失控

辽宁兴城 · 发表于 2011-10-26 20:46:37

tuisi-xingsan 发表于 2011-10-26 18:50
试棒上中下有差异
上2.0
中2.1

你可以看一看碳控仪说明书，根据说明书的介绍看一下CO值设定值，如果是20的可以改为32，试两炉看结果怎样。

tuisi-xingsan · 发表于 2011-10-26 20:48:40

辽宁兴城发表于 2011-10-26 20:46
你可以看一看碳控仪说明书，根据说明书的介绍看一下CO值设定值，如果是20的可以改为32，试两炉看结果怎样 ...

恩，谢谢，我再仔细看看说明说吧

cnszgong · 发表于 2011-10-26 20:59:54

辽宁兴城发表于 2011-10-26 20:46
你可以看一看碳控仪说明书，根据说明书的介绍看一下CO值设定值，如果是20的可以改为32，试两炉看结果怎样 ...

呵呵不太像那种问题。因为楼主不是每一炉都是那样子的。
如果每一炉产品都那样子。那再考虑参数设置问题。

辽宁兴城 · 发表于 2011-10-26 21:21:10

cnszgong 发表于 2011-10-26 20:59
呵呵不太像那种问题。因为楼主不是每一炉都是那样子的。
如果每一炉产品都那样子。那再考虑参数设置问题 ...

从样块检验结果看渗碳的均匀性还可以，主要问题应该是表层碳浓度偏高使产品出现不合格的，应该是碳控系统有问题，检查一下氧探头和碳控仪的参数设置是有必要的。

hlj4122 · 发表于 2011-10-26 22:06:59

楼主，从你的描述，感觉表面碳含量以及工件本体实际淬火温度都偏高了。建议淬火温度降低点、同时淬火段碳势也降低点、保温时间延长点试试看。
另外，这些金相检验看过晶粒度没，是否长时间渗碳造成晶粒过分粗大？
还有碳势降不下去，是否可以加大工艺空气流量达到降碳势效果？

tuisi-xingsan · 发表于 2011-10-26 22:22:18

hlj4122 发表于 2011-10-26 22:06
楼主，从你的描述，感觉表面碳含量以及工件本体实际淬火温度都偏高了。建议淬火温度降低点、同时淬火段碳势 ...

谢谢，您说的这些，我认为还是淬火温度高所致

tianhuoliuyun · 发表于 2011-10-27 11:52:53

碳式是在一定温度、一定CO下的碳式，离开这两个条件就无意义！！！

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