碳氮共渗黑色组织

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我们给客户的产品夹片做碳氮共渗，发现表面应当是黑色的网状组织比较严重，不知道如何解决？
技术要求为：0.38-0.5mm,HRC58-62
工艺为：870度*1.05%*120min，降温到830度*0.85%*30min，氨气流量为：3-4L/min，用快速油60度淬火，搅拌速度为高速，油冷时间为10min，表面组织如下：
但是我们另外一个客户的夹片，除了工艺时间为190min外，别的工艺都一样，但是出来的表面组织还好：表面组织如下：。
哪位高手帮忙分析一下，谢谢。我们的设备为丰东的UBE1000

孤鸿踏雪

黑色组织  
    气体碳氮共渗工艺过程易出现的一种缺陷组织，根据其形状和分布状态，有黑点、黑网和黑带之分。黑点又成为黑色斑点状组织，因在抛光而未经腐蚀的试样上呈斑点状而得名，位于表层0.10mm以内。在氮势很高的气氛中进行碳氮共渗时易出现。黑色斑点状组织主要有大小不等的孔洞所组成，某些空洞中可能存在石墨与氧化物夹杂。在浸蚀后的金相试样上观察到的黑网和黑带，主要由屈氏体、贝氏体等非马氏体组织组成，有时，在共渗表层内呈带状，有时沿奥氏体晶界呈网状，有时出现在粒状化合物的周围。

kp007

孤鸿踏雪 发表于 2011-8-26 15:43
黑色组织  
    气体碳氮共渗工艺过程易出现的一种缺陷组织，根据其形状和分布状态，有黑点、黑网和黑带之 ...

这个是渗碳扩散后的轻微腐蚀后的情况，IGO 这个算不算？

孤鸿踏雪

kp007 发表于 2011-9-3 12:25
这个是渗碳扩散后的轻微腐蚀后的情况，IGO 这个算不算？

渗碳淬火产品中的这种组织缺陷一般作为非马组织讨论，很少有人称之为黑色组织；而在碳氮共渗产品中，却将其表面类似的缺陷组织以黑色组织讨论，鲜有称非马组织的。
   其实，个人认为：碳氮共渗中的黑色组织、渗碳淬火件的非马组织以及常规热处理中所提及的内氧化（或称晶界氧化）三者在本质上并没有多大的差异，为什么在不同的热处理情况下，将这些颇具关联性的缺陷组织以不同的名称或概念提及讨论，本人也甚感纳闷。
   以上个人浅见，纯属信口雌黄，敬请理论基础扎实的行家斧正以澄清。

trainman

朋友，你的强渗温度降低一点，另外请问你的材料，还有你氨气甲醇干燥得怎么样

吕国统

工艺执行中氨气打的太大了，第二段碳势有点高0.70就可以了

kp007

孤鸿踏雪 发表于 2011-9-3 15:02
渗碳淬火产品中的这种组织缺陷一般作为非马组织讨论，很少有人称之为黑色组织；而在碳氮共渗产品中，却将 ...

这个就是没有腐蚀的照片，有的人拉着这个深度太深不放行，我也是不解中，我以前没有见过这么深的

archmage

孤鸿踏雪 发表于 2011-9-3 15:02
渗碳淬火产品中的这种组织缺陷一般作为非马组织讨论，很少有人称之为黑色组织；而在碳氮共渗产品中，却将 ...

杨工：
这点我好像在哪本书上看过介绍，其实机理不一样  炭氮共渗主要是CR Mn 元素大量融入表面的碳氮化合物！形成黑色组织。 而渗碳则是因为CR Mn 元素的挥发 形成黑色组织！  所以 在碳氮共渗中更容易形成 所以黑色组织单独讨论     而渗碳中形成较少 所以作为非马讨论     记的不是很真切  回复之前也查了下书 床头书较多一时想不起在哪看到的！  也不知道是不是记错了  日后要是看到了 原文发上来你看看！

archmage

kp007 发表于 2011-9-4 09:38
这个就是没有腐蚀的照片，有的人拉着这个深度太深不放行，我也是不解中，我以前没有见过这么深的

黑色组织和黑色空洞要区分开来：

黑色组织;       其形态有点状 网状 和层状。黑色组织由 托氏体 贝氏体等非马氏体构成，它使得表面硬度降低 耐磨性下降 降低疲劳强度，形成原因是Cr Mn 元素的内氧化导致贫化 ，切氧化物质点有可以作为非马的形成核心 从而引起黑色组织的加剧。 可以采用喷丸的方法降低其对疲劳强度的影响

黑色孔洞：   试样经抛光 而未腐蚀在试样表面观察到的黑点或者黑网   其实是孔洞。 降低了产品的疲劳强度和耐磨性。

孤鸿踏雪

archmage 发表于 2011-9-4 09:59
杨工：
这点我好像在哪本书上看过介绍，其实机理不一样  炭氮共渗主要是CR Mn 元素大量融入表面的碳氮化 ...

看看我搜集的几个基本概念表述：
    1. 非马组织  
    简而言之，非马组织是指马氏体以外的其它组织，如铁素体、珠光体、贝氏体、残余奥氏体、魏氏组织等。平常所说的非马组织是指渗碳淬火工艺过程的一种缺陷组织。这种组织是由于渗碳介质中氧向钢中扩散，在晶界上形成Cr、Mn等元素的氧化物，致使该处合金元素贫化，淬透性降低，淬火后出现黑色网状组织（托氏体）。
    2. 黑色组织  
    气体碳氮共渗工艺过程易出现的一种缺陷组织，根据其形状和分布状态，有黑点、黑网和黑带之分。黑点又成为黑色斑点状组织，因在抛光而未经腐蚀的试样上呈斑点状而得名，位于表层0.10mm以内。在氮势很高的气氛中进行碳氮共渗时易出现。黑色斑点状组织主要有大小不等的孔洞所组成，某些空洞中可能存在石墨与氧化物夹杂。在浸蚀后的金相试样上观察到的黑网和黑带，主要由屈氏体、贝氏体等非马氏体组织组成，有时，在共渗表层内呈带状，有时沿奥氏体晶界呈网状，有时出现在粒状化合物的周围。
    3. 晶界氧化  
    是在利用含有微量H2O和CO2的RX气体（商品名称，标准成分的40%H2+4%N2+20%CO）进行渗碳时因H2O和CO2与钢发生反应而在晶界形成氧化物的一种现象。钢中的铬和锰极易被氧化，当氧从钢的表面侵入时，晶界附近的铬和锰便较其它元素优先扩散至晶界与氧结合而形成氧化物。当然，在钢的表面上也同样形成氧化物。在显微镜下观察时，晶界氧化物呈网状分布。晶界氧化的深度与渗碳时间有关，一般为0.01~0.02mm左右。
    4. 内氧化  
    热处理过程中，介质中生成的氧沿工件表层的晶界扩散，发生晶界合金元素的氧化过程。

kp007

孤鸿踏雪 发表于 2011-9-4 10:26
看看我搜集的几个基本概念表述：
    1. 非马组织  
    简而言之，非马组织是指马氏体以外的其它组织， ...

     那从概念3和概念4晶界氧化和内氧化是2个概念了，在组织形态上有描述吗？或者说怎么区分开来？
   现在我在抛光态发现两种形态的分布，一种是从表面沿晶界向内延伸的，黑色线条较细，约20um，还有一种就是出现在次表层，较粗的黑色，类似晶界的三角地方出现，有时也是一条分布，很深，约 30um。

kp007

trainman 发表于 2011-9-3 22:47
朋友，你的强渗温度降低一点，另外请问你的材料，还有你氨气甲醇干燥得怎么样

17CrNiMo6，天然气渗碳

7677914

trainman 发表于 2011-9-3 22:47
朋友，你的强渗温度降低一点，另外请问你的材料，还有你氨气甲醇干燥得怎么样

材料是20CrMnTi，我们氨气有干燥罐来干燥，但是也用一年了，不知道干燥罐里的干燥剂需不需要更换？

trainman

7677914 发表于 2011-9-5 13:39
材料是20CrMnTi，我们氨气有干燥罐来干燥，但是也用一年了，不知道干燥罐里的干燥剂需不需要更换？

这种材料就是容易产生黑色组织，你应经是快速油快搅拌了，工艺换气比需足够保证排气迅速，淬火时建议降低碳氮共渗温度在850度左右，氨气通入量取2.5L/min，降温阶段不要充入氨气。甲醇必须为工业一级以上，氨气过滤器的变色硅胶定期观察，掌握更换周期。我相信会明显改善。

caoyu151

孤鸿踏雪 发表于 2011-9-4 10:26
看看我搜集的几个基本概念表述：
    1. 非马组织  
    简而言之，非马组织是指马氏体以外的其它组织， ...

出现黑色网状组织如何补救?请赐教！

cailiaowang

强力喷丸....
要不就报废，我们公司去年出了2炉黑色组织，都是直接报废