大模数齿轮渗碳淬火之前的预备热处理

热处理老兵

  1.前面我以高速钢俗称'风钢'为例说过这个问题了,它若正火达不到一般正火的目的[特殊情况除外].所以此材料做正火属工艺不当.总之,正火后得不到珠光体就是材料或工艺不符合客观规律.
  2.等温正火用于'返修'和'某些结构件的最终热处理'
  3.钢的淬透性好不一定淬硬性就好[见您在21楼所言],一个指可淬的最大深度,另者指最高硬度.二者不能混为一谈.

孤鸿踏雪

热处理老兵 发表于 2012-9-16 01:53
1.前面我以高速钢俗称'风钢'为例说过这个问题了,它若正火达不到一般正火的目的[特殊情况除外].所以此材料 ...

张工再看看日本JIS工业协会（标准）关于正火的论述http://www.rclbbs.com/forum.php? ... 7&fromuid=31405

孤鸿踏雪

热处理老兵 发表于 2012-9-14 13:52
我的一孔只见,对于低碳低合金渗碳钢正火后因是空冷其冷速不可能躲开其'C'曲线的鼻部,所以不可能得到马氏体 ...

低碳低合金渗碳钢普通正火的弊端
    1．钢的TTT图和CCT图
    从20CrMnTi和20MnCr5两种钢的等温转变（TTT）图和连续冷却转变（CCT）图可以看出，这两种钢的固态相变基本相同，其特点是：
    1）先共析铁素体转变线位于贝氏体开始转变线上方稍右（位置），珠光体转变比较滞后；
    2）在连续冷却条件下，获得铁素体（F）+珠光体（P）的正火组织所要求的冷却速度范围较窄；
    3）在相当大的冷却速度范围内都会发生贝氏体转变，获得（F+P+B）、（F+B）、（B+M）等组织；
    4）在560~700℃温度范围内均可发生（F+P）转变，在560~650℃温度范围内等温处理，均可获得正火要求的硬度。
    2．普通正火行为特点
    普通正火工艺受冷却速度的影响很大，冷却速度对钢件硬度的影响很大，随着冷却速度的增大，其硬度逐渐增高，早较低冷却速度下，20CrMnTi的硬度比20MnCr5稍低；而在较高冷却速度下，20CrMNTi的硬度则比20MnCr5稍高。
    根据钢在普通正火下冷却速度对硬度的影响，可以看出，随着冷却速度的增大，由于相变温度降低，先共析铁素体块尺寸减小，数量减少，珠光体数量则增多，硬度有所增高。经计算，获得（F+P）组织的最大平均冷却速度（V（F+P））约为36~42℃/min。当冷却速度稍高于这一数值时，即有贝氏体形成，由于这种贝氏体是粒状贝氏体，其中有岛状M/A结构，马氏体（M）硬度高，残留奥氏体（A）韧性大，使钢的切削加工性能恶化。反之，如果冷却速度较小（＜30~33℃/min），则会使钢的硬度过低，也不符合正火的技术要求。
    所以，欲获得最利于切削加工的显微组织和硬度，其冷却速度应控制在30~42℃/min之间，范围很窄，难以控制。
   
    采用等温正火即可克服以上困难。等温正火是先以较快的冷却速度将奥氏体冷却到某一合适的温度，然后，在该温度下等温停留（保持），使各齿坯及齿坯的各部位温差缩小，并在该温度下发生最佳的组织转变。由于等温正火的奥氏体是在一恒定温度下完成组织转变，所以，其转变产物的内部组织和硬度比较均匀，从而克服了普通正火过程中齿坯冷却速度难以控制和小截面、大装炉量齿坯冷却不均匀等问题。

孤鸿踏雪

等温正火工艺参数的确定
    1．加热温度与保温时间
    等温正火的第一步，首先将齿坯加热至奥氏体状态并在该温度下保温足够的时间。其目的是尽可能消除或改善锻后组织中各种缺陷并使奥氏体尽可能均匀化，提高其稳定性，为下一步有效控制组织转变打好基础。
    对于常用齿轮材料，加热温度一般在920~960℃范围（根据具体材料牌号及其化学成分选择）。保温时间则根据装炉量及齿坯有效厚度确定，一般应保证1.5~2.5h。
    2．到达等温温度之前的冷却方式与冷却速度
    这是等温正火工艺中最为关键的一步。
    在这一过程中，要使齿坯在3~8分钟内从奥氏体化温度（920~960℃）降至等温温度（580~650℃）.在一定装载量的情况下，靠静止的空气冷却是不可能实现的，是无法达到技术要求的，需辅之以强制冷却。但较高的冷却速度又容易造成不同部位的齿坯及齿坯厚薄截面不同部位的冷却不均匀，所以，在这一阶段应调整好装载量、冷却速度、冷却均匀性三者之间的关系，以达到在规定时间内，同批齿坯的奥氏体在不发生在不发生非平衡组织转变的前提下较均匀的降到等温温度之目的。
    3．等温温度的确定
    这是等温正火中另一重要的工艺参数。
    各种材料都有获得理想组织和硬度的相应温度范围。在这一温度范围内，采用较高的等温温度，所获得的组织中铁素体晶粒较大，数量较多，珠光体片层间距较粗，直观表现为硬度较低；反之，则硬度较高。根据这一点，可把调整等温温度（一定范围内）作为调整等温正火零件硬度的一种手段，以满足各种机械加工方法对零件不同硬度的要求。通常选择的等温温度范围为580~650℃（根据具体材料及要求的硬度确定）。
    4．等温时间的确定
    根据材料牌号、装载量及齿坯有效厚度确定，应能充分保证奥氏体向先共析铁素体+珠光体组织完全转变的足够时间，通常为2~4h。检验等温时间是否足够的一个简单办法是：从等温出炉的一批零件中抽取一件，放在水中冷却，然后，比较等温后水冷与正常空冷零件的硬度，如果水冷零件的硬度明显高于空冷零件，说明等温过程时间不足，需要延长等温时间。

热处理老兵

孤鸿踏雪 发表于 2012-9-14 07:33
等温正火  不同文献对等温正火有不同的定义：
    （1）将普通碳钢件加热奥氏体化，加热温度及保温时间与 ...

   

1.   '等温正火比普通正火所用的时间较长,所得组织较均匀而工件变形小'
   做正火的此类件多为锻件毛坯,变形量没有意义,而时间较长更是浪费能源,增加成本.
    2.低合金渗碳钢多用于二轴,大圆锥齿轮,变速箱齿轮等承受大扭矩的零件.正火后的硬度只要机加工刀具合理如;螺旋伞齿刀具,加工后工件表面粗糙度完全可以保证.即便再均匀的等温正火组织在渗碳时也要加热到奥氏体,其意义又有多大,值得商榷.

热处理老兵

   在这里提出‘风钢’是说高速钢在空冷的情况下可获得马氏体组织，所以说不能叫‘正火。我们国家有自己的标准，也有自己的标准概念的解释，’热处理手册‘中的解释是唯一名词解释。日本的理论也是源于欧美，在中国我们还是用中国的吧。

孤鸿踏雪

热处理老兵 发表于 2012-9-13 22:06
刚入论坛十几天,也刚看到此问题.从1965年入行汽车拖拉机工业,我们对合金渗碳钢的锻件都采用正火的工艺.不 ...

    一些低碳低合金渗碳钢，因为淬透性良好，普通正火后可获得一部分马氏体或贝氏体组织等非平衡组织，为了降低硬度，获得较为均匀的近于平衡组织的组织，一般都要在正火后进行高温回火。

热处理老兵

  这类马氏体钢都是指淬火后的组织,您一再强调'平衡组织'那么'铁碳相图'上不管是苏联最早测绘的[共析线为723度],还是现在用的[727度]都没有马氏体,这是我们都知道的.照您的说法,马氏体不锈钢不用淬火其室温组织也应是有马氏体了.要知道马氏体相变不是形核和核长大,而是切变啊.我这样讲的过去吗.请指教.

孤鸿踏雪

热处理老兵 发表于 2012-9-14 16:20
这类马氏体钢都是指淬火后的组织,您一再强调'平衡组织'那么'铁碳相图'上不管是苏联最早测绘的[共析线为72 ...

    铁碳合金相图的研究对象是碳素钢，不是合金钢。看看这个附件，你如何得到它的平衡组织？

热处理老兵

  我在前面说过,淬硬性和淬透性千万不要混淆,这是两个不同的概念.淬透性只是钢接受淬入深度的能力,而与硬度问题是两个截然不同的概念绝不能把二者弄混.高淬透性钢在有足够的碳与其所含合金形成合金碳化物的前提下才能得到一定的淬硬程度和淬透程度。显然，低碳合金钢的碳含量不足以满足这些条件，请看一下高速钢的化学成分，俗语把它叫做‘风钢’的出处就在于此。

热处理老兵

  刚入论坛十几天,也刚看到此问题.从1965年入行汽车拖拉机工业,我们对合金渗碳钢的锻件都采用正火的工艺.不知等温正火工艺怎么个等温,也不知低碳合金钢正火后的高温回火的作用是什么.

热处理老兵

  我的一孔只见,对于低碳低合金渗碳钢正火后因是空冷其冷速不可能躲开其'C'曲线的鼻部,所以不可能得到马氏体组织.其正火组织应为珠光体加铁素体.淬硬性与淬透性两个概念不能混淆.此类钢若想得到低碳马氏体[即70初年代才有的板条马氏体理论]必须快冷,它的硬度最高在35HRC.在任何条件下得到其应有的平衡组织都是由'热力学第二运动定律'而决定的.仅供参考.

水滴

达到等温温度之前的冷却条件不具备,随炉缓冷到等温温度或高温保温结束后吊入等温温度的炉中保温是否可行?

LINFH

对于大模数齿轮建议采用调质。对于大模数齿轮，调质M值缩，正火涨。但是调质变形更稳定。可以有资料查。

孤鸿踏雪

LINFH 发表于 2012-10-11 09:30
对于大模数齿轮建议采用调质。对于大模数齿轮，调质M值缩，正火涨。但是调质变形更稳定。可以有资料查。

    这个是你的经验之谈？还是出自哪个经典理论？

LINFH

有很多相关文献可以查的。我看过这方面很多的资料。