Q235渗碳热处理后硬度问题

WZM · 发表于 2011-10-26 15:03:53

各位大侠好！
   我有个问题需要各位帮忙解决，我用Q235做直径12.7mm的钢球，热处理要求是：硬度HRC55-67，渗碳层1.1mm。
   目前我采用的渗碳热处理工艺是：
      设备：滚筒炉
      装炉量：225kg
      作业方法：球投入炉内880°煤油通入，强渗温度930-945，煤油20ml/min,时间180分钟;扩散温度930-945，煤油 10ml/min，时间80分钟；然后煤油关闭，电源关闭自然降温到845°保温10分钟出炉，水冷。
      现在的问题是：出来的产品有部分硬度达不到，只有HRC35-47，大约比例1%，其余硬度HRC59-63，渗碳层深度1.1mm
处HV硬度大于550.对硬度不合格的产品检查渗碳层深度，0.9mm处HV598 1.1mm处HV462,J金相组织图片如下：

我是菜鸟，没有经验，不懂金相组织，请问各位这个原因是什么造成的？对了，不是每批都这样，偶尔一批出现这种情况，我的工艺有问题吗？还是操作造成的？由于是滚筒炉，没有办法装氧探头。全部手动操作煤油滴注。
还有一个问题，我看了一些帖子，说用甲醇做稀释剂，我现在是只用煤油，如果需要用甲醇的话，怎么用？单独通入还是与煤油一起混在一起用，比例是多少？

xiulirong · 发表于 2011-10-26 16:02:52

不知楼主的渗碳炉是多大功率的，煤油20ml/min，1ml约24滴，相当于480d/min流量有点大。
硬度不均可采取如下方法：1、适当降低渗碳温度920~930℃；2、通入适量的甲醇60~90d/min,加个滴注器单独通入，扩散期甲醇流量可适当加大；3、工件摆放不要堆集太厚；4、自然降温到845°保温30分钟。仅供参考

孤鸿踏雪 · 发表于 2011-10-26 16:26:44

本帖最后由孤鸿踏雪于 2011-10-26 17:18 编辑

xiulirong 发表于 2011-10-26 16:02
不知楼主的渗碳炉是多大功率的，煤油20ml/min，1ml约24滴，相当于480d/min流量有点大。
硬度不均可采取如下 ...

楼主所使用的是可倾式滚筒炉（有人称之为转炉），这种设备适用于小螺钉、螺母、销钉等产品的热处理，装料时，炉体（滚筒）后倾，从炉门口向内倒产品，达到规定装炉量时，再使炉体恢复到水平状态，然后加热升温，在加热、升温、保温过程，有点类似于爆米花机的工作状态，滚筒一直以某一速度转动，以保证炉膛内的产品加热均匀，渗碳均匀，到了出炉时间后，开启炉盖，使炉体前倾一定角度，然后炉膛的产品就在炉体转动过程中缓缓滑出炉膛，自由落体至炉门口下面的油槽自由冷却淬火。
楼主这种情况应该是装炉量太大或出炉时炉体前倾角度太大，引起产品出炉太快而且滑出产品不均匀所致。

xiulirong · 发表于 2011-10-26 16:41:06

孤鸿踏雪发表于 2011-10-26 16:26
楼主所使用的是可倾式滚筒炉（有人称之为转炉），这种设备使用于小螺钉、螺母、销钉等产品的热处理，装料 ...

没见过滚筒炉渗碳，还以为是普通的井式炉，长见识了，看来这种炉型对于小件的渗碳均匀性是很好的

孤鸿踏雪 · 发表于 2011-10-26 17:11:01

xiulirong 发表于 2011-10-26 16:41
没见过滚筒炉渗碳，还以为是普通的井式炉，长见识了，看来这种炉型对于小件的渗碳均匀性是很好的

你只要见过爆米花，就可以想象到。

周建国 · 发表于 2011-10-26 18:03:51

马氏体针过长，残余奥氏体级别过高，还有装炉量过大的一系列原因引起的现象。可以适当降低装炉量，强渗以及扩散期的渗碳剂的流量，特别是扩散段的流量还得控制。

WZM · 发表于 2011-10-26 19:10:12

谢谢大家！
我的设备功率是80KW,不能单独加甲醇啊？（因为只有一个进口),能不能混合在一起加入？还想请教，和水温有关系吗？对水温有要求吗？控制在多少度？我目前的水温在50°以下。针对这个装炉量，渗碳剂多少合适？我会按照各位的建议去做，结果再给大家汇报。

WZM · 发表于 2011-10-26 19:12:30

再请教：硬度低的可以重新处理吗？如果可以，如何做？

孤鸿踏雪 · 发表于 2011-10-27 09:24:55

WZM 发表于 2011-10-26 19:10
谢谢大家！
我的设备功率是80KW,不能单独加甲醇啊？（因为只有一个进口),能不能混合在一起加入？还想请 ...

甲醇和煤油最好是分开滴注，这样便于掌握和随时调节二者的滴注比例。

zzylf2011 · 发表于 2011-10-27 20:27:01

可以延长出炉前的保温时间，使表面析出碳化物来降低奥氏体的稳定性，减少淬火后残余奥氏体的含量

WZM · 发表于 2011-10-28 08:09:27

大家好！
我按各位的建议做了一炉，温度降到930°，强渗阶段煤油18ml/min,甲醇6mi/min,时间180分；扩散阶段煤油8ml/min,甲醇15ml/min,时间80分钟，降温阶段煤油关闭，甲醇5ml/min,845°时延长到30分钟缓慢出炉，结果是硬度比原来提高了，原来HRC60-63，现在HRC64-65.5，散差小，硬度特别低的(HRC37-47)现在不知道有没有(因为我只能抽检，每批数量约25000pcs,我抽了20pcs),硬度有所改善但是1.1mm处渗碳层深度不够，HV只有515-535，以前工艺的HV是600以上，请问我该如何调整？

cnszgong · 发表于 2011-10-28 20:41:45

应该是渗碳时间不足。可适当延长强渗和扩散的时间，时间比例就按你现在的比例推算好了

明仔 · 发表于 2012-4-7 19:18:40

这种炉我用过，主要还是注意装炉量吧。还可以换个渗碳方法的，就是把碳粉和碳酸纳按一定比列放到工件里渗碳，滴煤油和滴甲醇容易让碳黑堵塞。这种炉也叫土炉，想匀性好的话要在买炉里对炉子改装一下，不能用传统计的炉子，我改过一次这样的炉，做出来的效果很好，这种炉很省电和源料的，成本比较低渗碳效里也好，就是出炉时太多碳黑了，出炉进炉时注意防炉或。

tangbin119 · 发表于 2012-4-8 09:33:49

主要还是装炉量过多了造成的渗碳不均匀

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