芯部硬度与淬透性

孤鸿踏雪

长期以来，我司有三个（系列）产品，所用材料分别为20CrMnTiH、SAE8620H、20CrMoH、20CrMnMoH，其芯部硬度很少很难达到技术要求的下限值，这个问题一直困扰着我司的热处理人。
    为了解决这个阴魂不散的问题，我们长期以来，不仅对这些产品的每一批来叫进行工艺试验、剖检，并进行各种对比试验和分析，根据本人长期以来所做的记不清次数的剖坏性检测、对比试验和分析，基本上得出了这样一个结论：齿轮产品模数及销轴类产品直径即材料一定时，淬火温度在很大范围的可调范围内对芯部硬度几乎没有什么影响。即这些产品的芯部硬度主要取决于材料本身的品质、淬透性。
   

daniel-li

我们8620偏下限，和我们的选材有关系。淬火温度对薄小件影响较小，对20CrMnTi,20CrMnMo,20CrMo 影响较小，对8620还是有一定影响的

孤鸿踏雪

我们8620偏下限，和我们的选材有关系。淬火温度对薄小件影响较小，对20CrMnTi,20CrMnMo,20CrMo 影响较小，对 ...
daniel-li 发表于 2011-7-1 10:45

    我们多年来个长线产品（一对模数为3的配对齿轮），选材为SAE8620H，多年来我们使用了四家以上钢厂的SAE8620，其中三家钢厂的SAE8620H的淬透性实在不敢恭维，这些钢厂的SAE8620H的淬火温度，我们曾从820°C逐渐提升到900°C，均采用快速淬火油强力搅拌淬火，但芯部硬度如果820°C都淬火不合格（25~27HRC），那么淬火温度提升至850°C、870°C、900°C后仍然不合格，从检测结果上看，淬火温度提升至870~900°C，芯部硬度26~28HRC，这种情况是否可以归因于淬火温度的影响，很难下结论。
   

duckie109

我们多年来个长线产品（一对模数为3的配对齿轮），选材为SAE8620H，多年来我们使用了四家以上钢厂 ...
孤鸿踏雪 发表于 2011-7-1 14:46

   

贵司的原材料验收，做不做端淬试验？ 3/J5/J8的要求分别是多少？和钢厂签了技术协议没有？
心部硬度最大的影响因素是钢厂的淬透性，改淬火温度治标不治本，而且会影响其他金相组织和变形，一般不推荐更改的。8620H用840-860度之前最佳，固定以后就不变了。

孤鸿踏雪

回复 4# duckie109


    说来惭愧，我司产品长期干的长线产品就有近百种，我司的齿轮生产，其精坯一直是采用外包方式，即材料、锻造、齿坯的粗、精加工很难受控，何况我们的齿坯供应商大多是老农民办的企业。还做什么端淬试验？

wkee

听起来就像是材料有严重的差异，不然的话怎么同样的处理，结果差距那么多？

孤鸿踏雪

听起来就像是材料有严重的差异，不然的话怎么同样的处理，结果差距那么多？
wkee 发表于 2011-7-1 15:12

     看来不同钢厂出产的同一牌号的材料在质量特性上的差异，你开没有领教过。看看这个链接http://www.rclbbs.com/redirect.p ... 9&fromuid=31405的11帖。

daniel-li

回复 7# 孤鸿踏雪


    杨工你好，我公司8620H，模数3以下的齿轮基本能淬到31，不知杨工齿轮壁厚怎样。合理的选择替代材料不是易事，有时我们的建议客户根本不予采纳。20CrMn合金含量介于20CrMo与20CrMnMo之间，批量采购也相对容易。心部硬度是否“不多不少刚刚好”还有待批量验证

孤鸿踏雪

回复  孤鸿踏雪


    杨工你好，我公司8620H，模数3以下的齿轮基本能淬到31，不知杨工齿轮壁厚怎样。合 ...
daniel-li 发表于 2011-7-1 17:21

    我们这对SAE8620H齿轮，使用过本钢、首钢和莱钢出产的SAE8620H，芯部硬度870°C快速淬火油淬火，硬度一般在26~30HRC范围者居多，少数情况下可以达到30~33HRC，还有时剖出24~26HRC的，用了几批兴澄钢厂的SAE8620H，基本上在34~37HRC范围，很稳定。

fcjyiong

模数3的齿轮并不算大，20CrMoH的材料应该可以
兴澄8620的材料有HL、H、HH三种，如果质保书上是HL，可要注意了
20CrMnMoH流透性较好，适用模数较大的
顺便说一句，一台端淬机也不过2W左右

cyj

我们也碰到这样的问题，我们大多数是低碳合金结构钢的渗碳淬火，有的零件对心部硬度有要求。我们也曾试着通过最后的淬火温度来对心部硬度的控制。从理论上讲能讲得通，如果不管最终零件的心部组织要求我们可通过心部析出铁素体的多少来控制心部硬度值，但实际控制起来难度较大，特别是针对渗碳后直接降温淬火的工件。我们目前对心部控制较严的产品还是采用渗碳后缓冷然后再加热淬火，总体看这种工艺对最后心部硬度控制还有较有效果。

153122

长期以来，我司有三个（系列）产品，所用材料分别为20CrM内TiH、SAE8620H、20CrMoH、20CrMnMoH，其芯部硬度 ...
孤鸿踏雪 发表于 2011-6-30 16:38

    拜托，不是写上牌号，就是这个材料了，要去验收材料，包括冶炼和锻造；合格的材料才能生产稳定地品质！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

wanggong

材料的淬透性是主要因素,特别是化学成份分析.20CrMnTiH、SAE8620H、20CrMoH、20CrMnMoH其中含C量0.17%---0.23%,含C量是上限0.23%与下限0.17%就相差很大.其它合金元素的影响可参见相关热处理书籍说明.
工艺调整手段有限:油需要搅拌是基本要求,不然有一个不均匀性的问题存在.那只有快搅慢搅的选择.快油慢油,热油冷油肯定有颢响但影响程度很小.淬火温度(严格来说是淬火温度与淬火油的温度差)淬火油的冷却速度特性是经常考虑的两个方面.有时要结合变形方面的考虑,又只能尽量选择变形小的淬火油.这样工艺调整方法调整参数就更手段不多了!

cloudwalk

材料的心部硬度与淬火温度有关，但不是唯一的关联，现实中有很多错误的做法，很多热处理从业者有了几年经验，但还是很教条，会找出热处理理论依据（书上有）依样画葫芦的在最终热处理渗碳工艺设定上采用高的淬火温度，使得表层的组织难以稳定及较大的热处理变形。
  个人认为，理论表明奥氏体化的最终要求是合金成分和组织均匀化，所以只要淬火温度及保温时间能满足奥氏体成分与组织的均匀化就是合理的工艺参数。奥氏体化均匀化其实是合金元素的均匀溶入奥氏体，才是特定工艺条件下确定最终渗碳淬火温度及保温时间的主要决定因素，也是影响最终心部硬度的主要因素。
  非薄层渗碳或碳氮共渗时的温度及时间一般都满足渗碳钢的心部奥氏体成分组织均匀化，最终的淬火温度确定以不析出自由铁素体为前提，也与工件的截面尺寸有一定关系，小件容易冷透取低温，大件冷却速度表里差异大淬火温度稍高，这样减少热处理变形以及避免心部产生异常铁素体析出。
   多次的实际生产和有意验证表明，只要奥氏体能实现均匀化，最终热处理心部硬度与淬火温度无关。
   当材料一定时，要降低心部硬度并控制心部硬度的界值，对批次材料势必要找到淬火奥氏体化温度与保温时间的适宜具体参数，是以合金不完全溶入奥氏体为条件的，可以看做是不完全奥氏体均匀化，这样。对于高淬透性和心部高硬度的具体工件的最终心部硬度有很大的影响，实现批次材料心部热处理硬度的控制，这类特殊工艺只对心部硬度过高的有效。而对心部硬度过低的材料无效，只能采取更快的冷却介质或者更改材料的种类及牌号比如较高的淬透性材料来改善。

duckie109

回复 5# 孤鸿踏雪


原材料都不控制，还做什么齿轮，太外行了。
你的问题来找热处理工艺问题，那就是本末倒置。听过牛鞭效应吗？源头不控制，后面再控制也是白搭。
为什么我以前工作的公司热处理废品率不到0.5%？原材料控制是第一因素。我们实验室检验出不合格，钢厂没有敢不认的。最后的结果就是把最好的10%的钢材给我们用。

孤鸿踏雪

回复  孤鸿踏雪


原材料都不控制，还做什么齿轮，太外行了。
你的问题来找热处理工艺问题，那就是本末 ...
duckie109 发表于 2011-7-4 11:37

    请问你原来的公司是做什么产品的？热处理废品率能做到0.5％，这不是6σ企业吗？

bwg11

颇有同感，问题就是出现在材料上，每一个做渗碳淬火的人都会遇到此种情况，这也是老外不相信中国材料的原因。我们中国的原材料厂要努力呀！

孙家见

困惑啊，我公司专业热处理，最近接了一批齿轮，模数6.35，材料8620H，心部硬度要求31-45HRC。用的分级淬火油，淬火温度860度，结果心部硬度只有25HRC，对方要判定报废，正在交涉之中。

duckie109

回复 16# 孤鸿踏雪


这不重要吧。
当时我们不同批次的材料，淬透性基本都能在4HRC之间。技术协议的公差一般定义6-8HRC。
我现在管的一个供应商，做我们公司的齿轮，是选淬透性在中差偏上的材料批次，不然极有可能成品不合格。比如8620RH的J5要求是26-34HRC，少于30HRC的材料，他们不会用来做我们的产品。
这都不控制，你的产品必然有很大的变差，不论是变形量，还是硬化层深度，心部硬度。

xiaoluo000123

一次不行搞个二次淬火!