关于10.9级风电螺栓调整工艺后的质量情况

村长

各位高工：
    前次综合了各位的高见后小弟回公司向热处理工艺工程师作了汇报，现工艺调整如下：

本公司采用苏州新凌网带炉，用甲醇+酒精充当保护气氛，经检验无脱碳增碳，
1.M42mm*170mm/240mm：材料B7，淬火温度，890度，保温时间，10HZ（相当于60分钟），淬好富顿光亮淬火油，淬后硬度HRC46到50，回火温度530度，保温8HZ（相当于120分钟），水冷，回后硬度34到36HRC。
2.M48mm*440mm：材料42CrMoA或B7，淬火温度，900度，保温时间，10HZ（相当于60分钟），淬好富顿光亮淬火油，淬后硬度HRC44到48，回火温度，520度，保温8HZ（相当于120分钟），水冷，回后硬度34到36HRC。

我们公司内部机械性能要求如下：
1.抗拉强度（单位：千牛KN）：M42的1205到1350KN，M48的1584到1774KN，
2.硬度：HRC34到38，
3.金相：回火索氏体，
4.屈服强度：940MPa
5.低温冲击性（零下４５度时Aｋｖ２）：大于27J

质检中心的报告如下：
第一份
1.抗拉强度（单位KN）：M42的1040，1020，
2.硬度（心部）：HRC33.5，
3.金相：回火索氏体，少量铁素体，
4.屈服强度（单位：MPa）：925，830，
5.低温冲击性（零下４５度时Aｋｖ２）：50，50，32，
结论：抗拉及屈服强度偏低

第二份
1.抗拉强度（单位KN）：M42的1040，1050，
2.硬度（心部）：HRC33，
3.金相：回火索氏体，少量铁素体，马氏体位向明显，
4.屈服强度（单位：MPa）：900，920，
5.低温冲击性（零下４５度时Aｋｖ２）：36，30，37
结论：抗拉及屈服强度偏低

第三份
1.抗拉强度（单位KN）：M42的1040，1050，
2.硬度（心部）：HRC33，
3.金相：回火索氏体，少量铁素体，马氏体位向明显，
4.屈服强度（单位：MPa）：900，930，
5.低温冲击性（零下４５度时Aｋｖ２）：28，26，24，
结论：抗拉及屈服强度、低温冲击偏低

    小弟建议本公司的工程师降低淬火温度，但其认为炉子的落料口炉温偏低反应提高，车间未测炉膛炉温，故本人无法确定下一步的工艺调整。各位大侠、高工有何高见，不吝赐教！！！

落崖疾风

我做风电螺栓10年了，B7或42CrMo材料做M42和48的螺栓，很容易吧。帖子中说10.9级的螺栓，如果我记得不错的话，抗拉强度1040MPa，与KN的换算是多少我不清楚。
好富顿淬火油的快速和等温油做的好，这么大直径的建议用超快油。你这个明显属于淬火硬度偏低，而采用的相对较低的回火温度，组织中一定有相当一部分的铁素体。
我这里分享一下我的工艺：

42CrMoA,M42X 多用炉淬火 1吨装炉量
870℃保温150min（算上升温时间有4个小时），德润宝MAX100超快淬火油淬火时间25min，回火温度560℃保温时间210min。 结果:淬火后表面硬度HRC55左右，回火后表面硬度36，心部34.  1/4取样机械性能：抗拉强度1100，屈服980.延伸15，收缩53。-40°冲击50+。金相组织回火索氏体。
供大家参考
PS：网带炉做M42直径螺栓，建议淬火温度高5°。楼主的产品个人认为还是未透淬。无论是保温时间还是淬火介质，都有改善空间。不能为了节约淬火成本而忽略产品质量

搬运工

根本问题在于淬火质量太差。1；加热温度应取850-860度，过高的加热温度导致A晶粒长大，会降低强度及韧性。2。 应增加冷却速度，确保淬后硬度大于50HRC或更高。3，回火要充分，回火硬度值取HRC32-36。你可单独做几件样品用于检测，样品合格后再考虑用网带炉进行批量生产。

wpq

这种大螺栓经常干，个人意见，就M42来讲，你用的保温与回火时间都不足。建议保温80-90分钟，回火150分钟以上。

大虾

M42的螺栓常有不不良都是因淬透性的大小引起的，至于贵公司淬火温度，我认烧菜对于M42的来讲不会太高，建议可从以下两方面改进！
一：延长淬火时间90分钟左右。
二：尽可能提高温的冷速。

村长

小弟也有同感，不过淬火硬度实在达不到HRC50以上啊，勉强达到48就不错了。可是附近有个厂说用0#柴油就可以淬到HRC52，小弟很质疑。我们的好富顿淬火油质量是很好的，经检验也没问题。是不是真如3#4#所言要延长淬火保温时间啊？

村长

保温时间太长是否会导致晶粒粗大？我们温度已经很高了。回火时间我们可以延长。

村长

目前我们有很好的热交换器来控制油温，我们公司也打算增加油的流动性来提高淬透能力，不知是否有用？

MYG

请教：10.9级高强度螺栓的抗拉强度为何要定得那么高？
      特别是M48的，当抗拉达1584~1774KN时，低温冲击有合格的例子吗？

搬运工

有一个实验很好做的.你将出炉后的工件迅速淬入清水中,要摆动, 检查淬火后硬度是否在HRC55以上.另外你说的保温60min是否指的进出炉总时间呢?如是,那就有可能不够.油温及流动性很重要,淬火油有一个最佳的使用温度范围[60-80度]，过高过低均会降低冷速.

村长

我没有放入过水中，怕裂，我说的保温60min是指达到设定温度后的保温时间，进出的总时间有150分钟。淬火油我们都保持在[60-80度]，8#说的10.9级高强度螺栓的抗拉强度为何要定得这么高，我觉得有思考价值，能否按国标来可以想公司建议。

村长

这是公司的要求，当抗拉达1584~1774KN时，低温冲击有合格过，不过屈服强度不尽人意，这个看法很有建设性，我可以想公司建议降低要求，因为抗拉强度只要比国标稍微严格一点就可以，主要是看看客户的意思如何

jljjljsy

一般国内的42CrMo材料含碳量都偏低？不知楼主有没有检测一下材料成分。我估计含碳量在下限，建议：1、提高淬火温度，2、增加淬火槽流动性。个人愚见~

zdj

我没有放入过水中，怕裂，我说的保温60min是指达到设定温度后的保温时间，进出的总时间有150分钟。淬火油我们都保持在[60-80度]，8#说的10.9级高强度螺栓的抗拉强度为何要定得这么高，我觉得有思考价值，能否按国标来可以想公司建议。
对上述话回复如下：大胆设想，小心求证。不自己多动手求证，怕东怕西，你的热处理已到尽头了！1.用铁丝拴一根工件，烧红后从炉口拖出，淬水或者未用过的好富顿油，可以获得一些信息。例如油是否老化，材料等等。2.  如果你们材料已经高淬高回，淬硬层也够，那就是与你们热处理无关了。

老热工

淬火后硬度不高，会不会是淬火入油时零件降温太多造成的。

村长

公司的材料检测报告只说合金元素含量合格，淬火温度我们已从原来的880提高到890，而油槽的搅拌器正在安装，现在只能等等。。。

村长

这个实验公司已经决定要做了，至于结果如何，小弟将随时跟进，一有结果就向各位高工汇报！

村长

你的意思是不是说零件由于炉温原因造成了预冷？

jljjljsy

M42的螺栓没这么快降温的，建议把淬火温度提高到900度。

搬运工

看了你们的金相报告结果,晶粒度控制在9-10级更好一些. 所以加热温度只能取850度.

村长

金相报告显示晶粒已经粗大，不能再提高淬火温度了。