调质和正火的选择

温庆远

沈重跃老弟，如果我没猜错的话您是沈阳重型（如今叫重工）。现在热处理国家标准不多，大多数都是部颁标准和专业标准及行业标准。具我了解，在机械行业中最不受重视的就是热处理了，我们和国外的差距也表现在热处理的落后，国外真空热处理已经很普及可是我们国家还把它当新生事物，其他就更不用说了。

所以因为

有温工的自我介绍：
http://www.rclbbs.com/viewthread.php?tid=43836&highlight=

凌云谷

“大型锻件经过预冷到一定的温度再马上淬火，会引起次表层硬度反而高的“逆硬化”现象”
1、通过预冷（缓冷），使表面已经形成少量珠光体；
2、然后淬入淬火液快速冷却，由于此时次表层温度较高（还没有发生珠光体转变），且随后的快速冷却的冷速大于临界冷速，故可以使次表层的马氏体含量高于表层。
3、心部情况要看材料淬透性，大型锻件一般尺寸已经大于淬透性，所以情况肯定不如表面（排除表面脱碳状况后）。

这当中，充分利用了冷速越快过冷奥氏体的过冷度越大、转变孕育期越长的原理。

凌云谷

在252帖子中，没有正确的表述清楚，是我搞混了，在这里再解释一下，欢迎大家质疑的同时加以补充、指正。

252帖子中：
1 1) 的状况，工件大到冷却时的表面冷速已经小于临界冷速了，一般能算是大件了，这应该没有异议。
1 2）是针对承受扭转疲劳的轴类零件在感应淬火时的选材问题：
a）轴承受扭转强度主要是轴的外层，即1/2直径以内只承受1/8扭转应力，所以我们主要考核表层1/2半径深度这一层的强度，也就是硬化后的表层的强度（我们在这里简化为淬火后表层的硬度）。
b）从材料的淬透性的理想临界直径Dic的定义来看，1/2的Dic深度是轴的理想的可达到的最深可淬硬层深度。
当“b）”＝“a）”时，即：“获得了材料的1/2的Dic的硬化层深度”＝“轴的1/2半径”时，应该是充分发挥了材料经过热处理淬火后的性能。即：理想冷却状态下，工件D＝材料2倍的Dic，设计是合理的。
    如果此时还不能满足轴需要承受的扭转强度，就得增加工件的直径同时换淬透性更高的材料。
    以上是理想状态下。
    考虑键槽、阶梯、粗糙度、应力集中、材质的不均匀性，以及实际冷却时的淬硬硬度和淬透性层深度达不到理想冷却状态，选用的工件D＝材料4倍的Dic还是比较合理的。 通过实际的扭转试验，此时还不能满足轴需要承受的扭转强度，就得增加工件的直径和（或）换淬透性、淬硬性更高的材料。
    这种设计思路，用在中频感应淬火时的选材时比较合理。  

当整体淬火时，一般的碳钢和合金钢材料，作为承受扭转强度的轴，200mm有效直径以上，调质和正火的性能相差已经不大，那么也可以称为大件了。

[ 本帖最后由 凌云谷 于 2009-8-10 11:06 编辑 ]

横笛吹雨

明白您的意思了，按我的理解复述一边，凌工看是否正确：
（1）假如以心部至少获得50％马氏体作为“淬透”，此时零件直径就是临界直径Dic。
（2）承受扭转强度的轴主要承受扭力的部位是自表面向里1/2半径的区域。作为感应处理前的调质所应重点考虑硬化或强化的也就是这一区域。
（3）那么对于直径为D=2Dic的轴，调质淬火时，应该能够保证（D/2）/2=D/4=Dic/2厚度的硬化层。这时是最理想的。
（但实际上此时受尺寸效应的影响，直径2Dic的轴的冷却速度是低于直径1Dic的轴的冷却速度的（同样的冷却介质条件下，但大件的本身散热速度慢），也就是实际淬透层深度是会小于Dic/2的；那么更大的直径则实际淬透层深度更小于Dic/2。继续增大直径会出现实际“淬透”层深度=0的情况。那么直径为4Dic时，其“淬透”层深度......）

mack

我觉得从原来的定义上来看:首先是为得到相应组织而定义的,正火是为了得到较细小的珠光体组织,由于"多数情况下"是空冷,故习惯将空冷称为正火,但空冷并不是一定就是正火;同样淬火是为了得到马氏体组织,由于"多数情况下"是水冷或油冷,故将习惯水冷或油冷称为淬火但水冷或油冷并不一定就是淬火.所以我倾向于以组织来划分正火或淬火.

搬运工

很有道理.但目前遇到两个疑难问题.前面帖中都提到过.1.正火定义中有一个基本的条件限制--空冷.2:当A化后经冷却零件表面所获得的组织中M量极少时.如何认定是正火还是淬火呢?

李双喜

正火的冲击韧性比调质的要差些吧，如果对冲击韧性要求不高，个人认为可以用正火代替调质

雁南飞

建议大家看看日本"大和久重雄"先生编写<日本热处理技术>这本书上有对正火和淬火等相关的资料,对大家的讨论或许有帮助.

所以因为

感谢参与。
看了此书，你对此有何观点？

两湖两广两河山

调质和正火这两个基础工艺方法，能引起这么多的议论，引出这么多的“变化”，足以说明热处理工艺的创新发挥余地。结合各自的产品、设备、组织、性能要求，干热处理是大有作为的！

雁南飞

回270#
看了大和久重雄先生的书,收获还是良多.其实他更倾向于正火与淬火按照组织来分.在他的书上我也找到了之前周老说的热强化.

Q+T

原帖由 温庆远 于 2009-8-9 17:10 发表
沈重跃老弟，如果我没猜错的话您是沈阳重型（如今叫重工）。现在热处理国家标准不多，大多数都是部颁标准和专业标准及行业标准。具我了解，在机械行业中最不受重视的就是热处理了，我们和国外的差距也表现在热处理的 ...

北方(沈阳)重工.........................从他 发的帖子看,应该不是沈重的...........

[ 本帖最后由 Q+T 于 2009-8-16 14:08 编辑 ]

调质工匠

大家讨论的非常热烈！但实际生产中产品是否正火或调质并不是我们热处理人员说了算，而是设计人员定的。能事先征求你的意见的设计人员是少之又少，反正让你怎么干你就要想方设法达到要求，这是热处理的无奈！对不起，给大家波冷水了！

所以因为

有同感，机械设计人员缺少材料常识的又一例证：
http://www.rclbbs.com/viewthread.php?tid=45068&highlight=

lph

原帖由 excellence 于 2009-7-17 16:27 发表
我是这样想的，错误之处请大家指正：
1．能不能代替要看正火是否能够达到要求的硬度，如果能达到，性能方面估计差别不大（没有数据支持）
2．做调质处理时，淬火后的硬度只是调质要求硬度的上限，是否还能称为调质 ...

正火和调质硬度可能达到一样，但两种是不同的金相组织，抗拉强度可能大致差不多，但是其他性能就有很大区别了，如韧性、屈服强度、乃至抗疲劳强度等！

lhlaocao

请教给为前辈，我们有一批产品离子氮化后发黑处理，在热装时变红是什么原因呢？和发黑有没有关系呢，会不会影响性能？

lengyegu

看了大家的观点,我觉得很有道理,只是有一个问题,有的说大件可以正火代替调质,可谁能说一下多大的是大?或者形状和用途上有没有要求的?正火要多少温度?冷却需要什么方法?冬天和夏天是不是可以一个方法?南北方地区气候差异是不是可以忽略的?
       我不是不同意大家的说法,只是想要一个实践性强一 点的理论.

所以因为

关于大件的界定，凌云谷先生在252楼和264楼作了比较详细的说明，可以仔细看看。
至于冷却方面的问题，确实应该考虑季节和地域的影响因素，可以参考下帖：
http://www.rclbbs.com/viewthread.php?tid=44346&extra=page%3D1

lk168

40Cr和42CrMo是调质钢。一般要进行调质处理，但技术要求不高，特别是 没有机械性能方面的 要求，正火能够达到硬度要求，正火当然也可以，还能省时省力，节约成本。