很多年前的问题：疲劳断裂长轴（加分讨论）

HRC

此工件有效淬硬层为60mm,在心部也有贝氏体组织。
       盐浴淬火加高温回火我认为不可能，我还没见过十几米深的盐浴炉。至于是否采用正火加表面感应淬火等我认为已没有意义了，而是想从结果中知道过程。
       我也相信加入B可以提高淬硬层，但能提高多少，有谁能告诉我一个准确的数吗。
        这个工件有三个特点：1，横截面硬度均匀；2，淬硬层深；3，1/2R处力学性能好。
       曾经做的试验是：D200左右的工件可以保证1/2R处的力学性能，但表面硬度已经很高了。D300以上的工件只能在距表面1/3R处做力学性能了，若要在1/2R处做力学性能的话，表面硬度会超过40HRC才能合格。当然横截面硬度均匀和淬硬层深都不行。
        所以这个事多年来一直在想，但一直都没有明白，也一直认为别人在工艺上有我们不知道的方法。

[ 本帖最后由 HRC 于 2008-7-10 09:01 编辑 ]

wcd51823

1）：材料的成分可以通过能谱仪得到。你说的成分应该是40CrMo,还有Mn,Mo及其他的微量合金元素。
2）：这些元素的加入使其CCT曲线右移，从而具有良好的淬透性。
3）：心部有马氏体也很正常的，毕竟轴的尺寸较大。冷却速度有着梯度差别。
4）：力学性能符合要求的话，应该是经过了淬火+回火（一般是500度以上）处理，使强度与韧性都有保障。
总结：所以该式样的工艺应该为调质处理。

HRC

式样的工艺是调质处理，我们自己处理的这种材料，直径越大，横截面硬度梯度越大，均匀性很差，无法与别人相比。我认为还是方法问题。

semboo

涉及到细长轴问题,大多数人员都会从材质考虑,的确是很大一方面.但是在工艺环节上控制不好也是一大原因.就热处理部分,包括炉温控制和出炉时间等等都会影响到内部残余应力的存在,导致在以后使用过程中引起长轴的疲劳强度和开裂问题.

轧辊知己

1、材料分析
42CrMo属于CrMo系列合金结构钢,该钢种国内传统的生产工艺是采用电炉生产。电炉生产42CrMo钢,冶炼周期长、电耗高、生产率低,对进

一步提高产品的洁净度和钢材的使用性能都受到了限制。钢材淬透性主要由钢材成分决定,对于42CrMo钢的淬透性则与它的成分范围和微

量元素有关,特别是钢中微量元素如B等。资料表明:通过调控Cr含量,就可控制42CrMo钢的淬透性值。所以，美国生产的直径D360材料相

当于42CrMo，与传统意义上的42CrMo还是有差异的。
2、工艺分析
横截面硬度240-280HBS，相当于HRC23-29，这里理解为有表到里的硬度分布，对于42CrMo材料来说，硬度并算高，一般热处理就可以达到要求。

bleagle

工艺应该是调质处理，我对楼住所说的横截面硬度均匀也很好奇，即使有的材料淬硬层可以达到20，但硬度梯度还是不小。甚至出现突变。

希望哪个高手可以将这个问题无疑意解决：） :loveliness: :loveliness:

Q+T

不知道此工件的最终模样是什么。我想如果他设计硬化层深度达到60，应该还是有他的考虑，假如此件要开一定深度的槽，如果他的硬化层深度浅就不能保证心部的力学性能。

HRC

工件是圆柱型的，两端有T型螺纹，螺纹之后是有一弧形的应力槽，有200-300mm长，中间是d360光棒。应力槽底和T型螺纹底离外圆面有30mm左右。我取样的地方在中间位置。

Q+T

在热处理108招看到这样一段话。
  我又看了一下C当量公式Ceq=c%+Mn/5%+..........+5*B%    B对淬透性影响很大。应该是K7K7的观点



[1] clip_image002.gif

zaig

1、淬透性的计算是根据光谱化验的化学成份来计算，用DI值来表示，每一炉号的材料的DI值都不相同；
2、含B的钢的DI值会在原来计算的基础上有大幅的提高，我们一般乘以1+1.5*（0.9-C%），所以大家讨论的材料不应再以42CrMo淬火透性来衡量了；
3、论坛内就有一个卡特的计算DI值的公式，是很好用的。

qibao9891

俗话说“三个臭皮匠顶个诸葛亮”，我看大家三言两语的，这皮匠快凑齐了。

随着楼主的信息一点点的透漏出来，我倒是有个想法，这就是“油炸冰棍”，个人愚见。

首先，材料心部存在贝氏体，必须有两个的条件：
1.冷却过程中，工件心部有贝氏体转变；
2.回火过程中，工件心部没有达到贝氏体分解温度。

继续推导，工件直径很大，无论怎样的冷却方式，心部的冷速都会很慢，能获得贝氏体，说明：3.此工件材料的淬透性非常变态。
工件心部没有达到贝氏体分解温度，说明：4.此工件回火不充分。

然后根据楼主21楼说的“D300以上的工件只能在距表面1/3R处做力学性能了，若要在1/2R处做力学性能的话，表面硬度会超过40HRC才能合格。”说明：5.  1/2R处回火温度不能超过450度。

最后由“横截面硬度为HBS240-280”说明：6.表面回火温度至少600度。

综合起来再看一下：
3.此工件材料的淬透性非常变态。
4.此工件回火不充分。
5.  1/2R处回火温度不能超过450度。
6.表面回火温度至少600度。

大家应该明白“油炸冰棍”是什么意思了吧，就是在回火过程中，采用较快的加热速度，利用工件表面和内部的升温速度不同，使工件表面回火温度高，而内部回火温度低，由外而内的形成能够满足工艺要求的温度差。有了这个温度差，淬火硬度高的表面回火温度高；淬火硬度低的心部回火温度低；从而使两者硬度趋向一致。
楼主的300直径的工件，如果能保证600-450的温度梯度的话，或许性能可以实现。

由此可以得出一个结论：用楼上提供的卡特DI值公式，计算得出此42CrMoH成分含量；然后向钢厂订制此材料；利用此材料的淬透性，轻松获得60的淬硬层；然后快速回火“油炸冰棍”。

也许有人会问：如何保证回火时工件形成正确的温度梯度？
这里引用13楼汪版的一句话“过人之处就是：工艺过程控制-------至于什么方法要看工人素质和硬件的实力了，也许使用计算机模拟技术！”。他也许早就知道“油炸冰棍”了，只是不说而已。

HRC

看了你的帖，我理解为快速回火不知对不对。我觉得这种方法也许可行，准备试一试。

study

原帖由 HRC 于 2008-6-27 16:05 发表
材料肯定是42CrMo,化验过。
我也做了很多试验，试样直径100-200mm,淬过PAG,水，盐水，但没有能达到的，无论是硬度均匀性还是淬透深度相差都很远。
请问汪工，你所说的“第二”点的方法是什么方法？ ...

我曾经作过陶瓷机械传动轴,直径220,长度2000,材质35CrMo,采用水淬油冷,淬火硬度达到55~60HRC,表面应该得到了M,回火560,硬度280~320,但是42CrMo反而盐水都不行?我困惑

HRC

表面硬度肯定是可以的，只是横截面的硬度均匀性，淬硬层深度，1/2R处的力学性能达不到。

anamy_900

零件需要耐疲劳，主要是提高表面硬度，至于淬硬层深度相对来说次要一点。换句话说，如果表面硬度不够，即使淬硬层深度达到70mm也是没用的。要提高耐磨性一般用渗碳淬火。

qibao9891

回楼主：是的，是一种有温度梯度要求的快速回火。

HRC

快速回火的目的就是要让工件横截面存在温度梯度，但有一点，就是必须保证工件在淬火后，心部要达到一定的硬度。

shaod

但从淬硬深度来说，对于这个直径的42CrMo是可以做到的，而且并不困难 :lol 可以

HRC

看了你对逆淬火的介绍，有一点理解，看来要作点试验了。

songge

不错，说的很有道理，毕竟我们的设备有可能与国外有一定的差别，以目前现有的设备的确是无法达到淬硬层深度达到60，但是从楼主所说的工件的使用情况来看，只需要达到其使用要求既可，没必要把淬硬层深度淬得过深，否则需要的设备和方法应该是我们难以企及的，其实心部只需要只需要正火就应该达到它的使用要求了。心部硬度再高都是没有使其发挥它的作用。
    如果人家真的能做到60mm的淬硬层，那我们就要从它的材料成分去分析一下，看里面到底是哪些元素与42CrMo有差别，看是不是B等元素在淬火过程中起到了不小的作用。