关于渗碳淬火产品缺陷分析的讨论

辽宁兴城

我公司生产的产品技术要求：有效硬化层要求1.2~1.6mm，实际生产检验结果为1.4~1.5mm，昨天同一工艺，同一生产设备（多功能箱式炉），同一个样块目测渗层不均，经检验出现局部有效硬化层0.6mm，相距3~5MM，有效硬化层可达到1.3~1.5mm，经过简单退火处理，渗层浅的部位无共析层，表层直接是亚共析组织。请大家讨论出现这样结果与那些因素有关，我们制样过程需要注意那些问题。先谢谢了。

wdc_2010617

试样有无带状组织，带状组织会影响组织渗碳组织不均匀，还有可能你试样放得位置可能不符合要求

kop123

炉内温度、炉内气氛不均匀，布料方式不正确，不太可能造成这么大得差别。最有可能的原因有两个：1.零件需要前清洗，但是清洗不干净，导致零件表面有油污或其他附着物；2.炭黑在零件表面沉积导致的渗碳不均匀。

aaron01

表面清洗的问题，建议增加一道预氧化工序可解决此问题。

辽宁兴城

wdc_2010617 发表于 2011-11-29 08:54
试样有无带状组织，带状组织会影响组织渗碳组织不均匀，还有可能你试样放得位置可能不符合要求

谢谢参与讨论。我公司产品使用的材料是20CrMnTiH3，有带状组织。正常的组织应该是表层到心部为：过共析层+共析层+过渡区（亚共析）+心部组织。过去，金相法检验渗层深度时要求：过共析层+共析层深度占渗层深度的40~70%。现在的样品表层局部直接出现过渡区，很难理解，我认为表面碳浓度低与炉内碳势有关，与带状组织关系不大吧？

辽宁兴城

aaron01 发表于 2011-11-29 11:46
表面清洗的问题，建议增加一道预氧化工序可解决此问题。

我们生产的产品经过热煅，每个产品表面有均匀的氧化皮，产品渗碳前经过500度的温度脱脂两小时，7~8年的检验结果出现有效硬化层浅的很少，样品退火后表层局部无共析层的样品没有，现在出现了不知道那方面有问题。因为切削液等有机物在500度的温度应该挥发了，所以怀疑热煅是使用的石墨乳影响的，取未稀释的原液方在产品表面，直接进主炉，检验结果：对渗层的影响很小。真是愁呀，不知道从那方面着手。谢谢您的参与！

辽宁兴城

kop123 发表于 2011-11-29 11:08
炉内温度、炉内气氛不均匀，布料方式不正确，不太可能造成这么大得差别。最有可能的原因有两个：1.零件需要 ...

理论上产品表面有碳黑，影响活性炭进入产品表面完成渗碳过程，但实际生产中发现当设备循环系统有问题时，产品表面有积碳产品渗层不浅，表面碳化物反而高。很难理解。谢谢您的参与。

kop123

辽宁兴城 发表于 2011-11-29 12:17
理论上产品表面有碳黑，影响活性炭进入产品表面完成渗碳过程，但实际生产中发现当设备循环系统有问题时， ...

在实际生产中还没有遇到过这种情况，但是在实验室中曾遇到过这种情况。当时是480摄氏度低温气体渗碳，试样表面堆积了不少炭黑，所以我就这样写了。你们的原因找到了吗？

辽宁兴城

kop123 发表于 2011-11-29 12:32
在实际生产中还没有遇到过这种情况，但是在实验室中曾遇到过这种情况。当时是480摄氏度低温气体渗碳，试样 ...

还没有找到呢。公司认为产品表面氧化皮影响的，但是产品生产几年没有发现一件，现在频繁在一台设备上发生，其它两台同时生产的设备没有发现类似问题，出现的问题很难解释。最后公司有人认为我们检验制样出现的缺陷，与生产设备无关。但实际上，用硬度法检验，存在因为制样过热使组织转变造成硬度偏低，把样品退火后，检验渗层浅的部位无共析层，这与检验操作关系不大，并验证了硬度法检验的数值有效，同时说明产品表面局部碳浓度低，这与设备有关。现在是质检判定不合格，生产部门查不出原因，认为检验数据有问题，就这样。对了，退火时无保护气氛，表面有0.3mm的脱碳层，我制样时把检验面磨去了2.0mm，应该对结果无影响吧。您看我还需要做那些工作。谢谢！

zw9270

有些切削液对渗碳层的均匀性影响较大，其影响可导致局部无渗层，电镜检查可以发现无渗层表面贫合金。1.控制切削液的浓度越低越好，2.切削完成后立即水洗，不要等切削液干了，否则清洗不净。

kop123

如果没有较大的人员变动，你们的检测人员的制样方法和检测方式应该不会有很大的差别。所以，制样的问题很小。可能还是出在退火工序上，一般的渗碳零件是均匀、有间隙的排列在料筐内，如果你们是跟20CrMnTi退火的话，里面的气氛就易引起脱碳。据我所知，大部分的退火件是堆积在一起退火的。你们应该把这几个零件放在了退火筐的上部，可以想象互相接触部分和不接触部分的脱碳是不相同的。

辽宁兴城

kop123 发表于 2011-11-29 15:16
如果没有较大的人员变动，你们的检测人员的制样方法和检测方式应该不会有很大的差别。所以，制样的问题很小 ...

不好意思，我没说明白，样品退火是指热处理检验的样件，生产的产品已经隔离，如果确认产品存在缺陷，可能因为不能返修而报废处理，问题挺大，各部门都在查找原因，我想通过大家的经验，帮助公司找到出现问题的真正原因，包括我们检验人员操作问题。

kop123

辽宁兴城 发表于 2011-11-29 16:15
不好意思，我没说明白，样品退火是指热处理检验的样件，生产的产品已经隔离，如果确认产品存在缺陷，可能 ...

我的意思也是指的热处理检验的样件，退火时你们是如何放置的，脱碳层是均匀的吗？

毛毛的

我认为可以还是炉内气氛有问题大一点，其它的你是和另外两个炉子一起做，基本可以排除了。

毛毛的

你测一下炉温的碳势。。。。。。。

辽宁兴城

kop123 发表于 2011-11-29 16:53
我的意思也是指的热处理检验的样件，退火时你们是如何放置的，脱碳层是均匀的吗？

因为只有一个样品，所以退火时是单独放置的，正常部位脱碳层大约0.1mm，然后有0.6~0.8mm的共析层+过渡区+心部组织，脱碳层应该是均匀的。

霜月

机加工后、渗碳淬火前有无清洗工序？

辽宁兴城

毛毛的 发表于 2011-11-29 19:12
我认为可以还是炉内气氛有问题大一点，其它的你是和另外两个炉子一起做，基本可以排除了。

我们的产品用专用夹具，检验样品是单独放在生产产品上层，检验金相组织时发现：局部表面出现F+T+M（隐针状），大部分组织正常，M、残奥在3级。谢谢您的参与。

辽宁兴城

霜月 发表于 2011-11-29 19:35
机加工后、渗碳淬火前有无清洗工序？

我们生产的产品机加工后无清洗工序，渗碳淬火前用500度脱脂两小时。霜月前辈谢谢您的参与，您渗碳淬火前是怎样处理的？

kop123

辽宁兴城 发表于 2011-11-29 19:33
因为只有一个样品，所以退火时是单独放置的，正常部位脱碳层大约0.1mm，然后有0.6~0.8mm的共析层+过渡区+ ...

知道了，等待你们的结果。