『分享』 轴类锻件等温正火专题

duckie109

原帖由 pjhwode 于 2009-6-22 00:04 发表
版主、专家得赶紧过来啊 这边风景独好！
楼主的探索精神值得提倡，无私分享更值得学习！

看完你的交货经验，浅见：
1、第一次的带状：应该属于原材料的问题。因为等温正火相比正常正火具有很好的组织均匀性
2、 ...

材料问题确实会造成带状难以消除，但这批材料按我们的验收标准却没有问题。

等温正火和普通正火的差异本质在哪里呢？组织均匀性只是结果。
等温正火工艺可以使整个工件组织转变更均匀，不是吗？
。。。。。。

但是第一次交样却不是组织转变不均匀，而是化学成分不均匀。是否同意呢？

wujunfeng610

我感觉最近热处理论坛有点不正常，某些版主管理欠缺，比如加分理由：感谢支持！感谢上传！等用词象是搞行政管理，没有专业论坛性质氛围，某些版主和专家发的帖子和跟帖明显有很大的水分。
希望论坛早日恢复常规运作！期待中：


谢谢您的厚爱！陈力就列，不能则止：其一，能力和水平不不够：质量控制版块中有许多问题本人不敢作答，零件质量和故障分析如同医生给病人看病，观点与解答不对不但不能救死扶伤反到会延误病情！其二，时间和精力不够，我上班的环境不允许连接互联网，每天上来浏览的时间都在下班后（双休除外）！
有幸进入热处理论坛，在论坛中学了不少东西，获取了不少资料，结识了不少行家！论坛犹如我家，我会一直关爱和关注她！衷心期盼论坛能健康茁壮成长，成为名副其实的技术论坛！
谢谢

[ 本帖最后由 wujunfeng610 于 2009-6-24 18:34 编辑 ]

hlqhlq

原帖由 duckie109 于 2009-6-19 09:57 发表
轴的外观如图。

该轴原材料使用的是公司内部牌号，成分类似20CrMo，相对常用的8620RH，少了Ni。
简要工艺流程为： 下料－锻造－等温正火－粗车

零件硬度的要求是多少？

[ 本帖最后由 hlqhlq 于 2009-6-22 14:05 编辑 ]

hlqhlq

原帖由 duckie109 于 2009-6-19 10:11 发表
第二此交样被拒，理由是divorced pearlite超差。divorced pearlite直译为脱离珠光体，国内锻件供应商称之为贝氏体。
我司贝氏体要求是30%以下。这个规定不可谓不松，但是对于这个轴锻件，由于两端直径与整体直径差异 ...

图片不很清晰，看不清divorced pearlite 游离珠光体。下图清晰些吧？

[ 本帖最后由 hlqhlq 于 2009-6-22 14:12 编辑 ]

tongenfang

三次正火才合格，看来公司没有钱可赚了！！！材料有问题；工艺有问题。

hlqhlq

楼上的理解错啦！LZ是说第三次送样才合格，而不是三次正火。

pjhwode

第一次交样我所说的“原材料问题”就是化学成分不均匀的问题，我同意你的观点。
等温正火是为组织转变提供了恒温条件，从而按照C曲线的原则发生“可控性”转变，而正常正火在大于空气冷却速度的条件下进行，降温速度时刻不一样，组织转变多样化。
等温正火关键是要选择好适合使用条件的等温温度，对症下药，这样才能达到使用要求

有个问题想问一下：“由于两端直径与整体直径差异甚大，还是非常容易出现超差的情况的。”这超差是什么意思？

[ 本帖最后由 pjhwode 于 2009-6-22 09:59 编辑 ]

duckie109

原帖由 pjhwode 于 2009-6-22 09:57 发表
第一次交样我所说的“原材料问题”就是化学成分不均匀的问题，我同意你的观点。
等温正火是为组织转变提供了恒温条件，从而按照C曲线的原则发生“可控性”转变，而正常正火在大于空气冷却速度的条件下进行，降温速度 ...

进等温区前的冷速过快容易出现贝氏体，我想这个观点应该没有异议。
小端的直径比较小，冷速会比中间快，所以更容易出现贝氏体，同时硬度也会比较高。

化学成分不均匀却不能说是“材料问题”了，因为没有一个钢材技术协议会规定“成分均匀性”的。相关要求提现在低倍组织。我们这批材料的低倍符合要求。中心疏松、一般疏松、方型偏析都是1级以下。
锻件做出来存在成分偏析，确实和正火工艺有关，但不是和等温区的温度有关，而是和控制奥氏体化程度的加热区温度和保温时间有关。不知这位网友是否同意呢？

ssqfaw

这么好的帖子应该顶一下！我来发表一下意见：
第一次，带状超标。一般情况下，带状组织超标还是由于正火温度低或者是风冷时冷速不足造成的。但是我觉得一般情况下楼主是不会犯这类错误的。因此我觉得还是冷速不足造成的。解决方法就是提高冷速，具体点可以增加风量、延长风冷时间、增加冷风等手段，具体的要看设备和工艺。
第二次，有贝氏体。这主要是冷速过快或者是等温温度过低或者是冷却时间过长造成的。同样，我觉得楼主的等温温度不会错，应该还是冷速的问题或者是冷却时间的问题。适当的调整冷素就可以了。
不知道楼主是否是这样解决的！
期待你的答案！

zsq

这才是我心目中的精华帖:有质检标准,有热处理工艺,有工艺改进方案,一步一步剥离问题的实质!而且是活生玍的实例,这就是真正的经验,求人别人还不一定告诉你,或者点个大概让你慢慢去想吧(这样帖坛中常见的很,让人根本不得要领)。热处理做到一定阶段,出问题的往往不是大方向上的,而是极细微之处的细节上的,而且往往遭人忽视根本没想到过的(或者不以为然),不知本帖所说是否与此有关,强烈期盼下文!更向楼主的大度及热心致以本人深深的敬意!!!

duckie109

多谢各位的支持。
由于帖子内容牵涉供应商的工艺细节，所以我会讲述的是调节方向，具体参数不会详细列出。另一方面，由于各家厂家所用材料，设备、制造的产品不同，即使套用我们的工艺，也不见得能作出合格的产品。所以我还是倾向于和大家一起理思路，希望各位网友谅解。

duckie109

原帖由 ssqfaw 于 2009-6-22 14:10 发表
这么好的帖子应该顶一下！我来发表一下意见：
第一次，带状超标。一般情况下，带状组织超标还是由于正火温度低或者是风冷时冷速不足造成的。但是我觉得一般情况下楼主是不会犯这类错误的。因此我觉得还是冷速不足造 ...

呵呵，第一次和您预料的刚好相反。冷速不足确实是会带状超差，但是请仔细看我的照片，珠光体和铁素体并未连成带，而是有偏析。这个样件，冷速是恰到好处的。正火温度倒是低了。如何会低，如何没有检验出来，我过几天会写在第七楼。谢谢你的参与。

第二次交样，您也猜错了，我们的等温温度确是低了。但话说过来，即使合理的等温温度也难免出现贝氏体。原由我之前提过，是由于这条轴直径的差异，两端冷速原快于中间造成的。
您的分析方向是正确的，只是没有遇到过这样的轴。能分析到这程度，已经比我强了。

duckie109

部分公开了第一次试验的调整方案，请查看7楼。待续。。。
期待大家的进一步讨论！

wangxingguo644

建议版主将该帖总置顶。

duckie109

原帖由 wangxingguo644 于 2009-6-23 21:51 发表
建议版主将该帖总置顶。

低调，低调。。。
能加入精华队列就满足了。

wujunfeng610

本贴的中心问题是否是带状P的产生原因和解决办法？
1：带状组织为材料压力加工（无论锻造和轧制）过程中P（或杂质）变形程度程度和F变形不一致产生，正火或其他热处理也可以出现该问题？怀疑！
2：正火在一定程度可以消除带状组织和偏析（也就是正火改善组织的目的），问题的解决就是要消除带状组织，还要把握好温度和冷却速度，不至于出现中温组织

duckie109

中心问题包括带状P的解决方法。但是仅适用于轴类锻件。
另外，感谢你的怀疑，但我不得不反驳你。。。
1。带状组织确实可以由正火引起或消除，前提是合理的锻造比。这个帖子不会说锻造比，我们只谈等温正火，因为模具已经固定了。
同样一根轴，高温区速冷2分钟以后进等温，高温区8分钟以后进等温，结果截然相反。
一种是满眼的带状P＋F，4级以上；一种是均匀的贝氏体＋铁素体，带状1级以下。
这些都是试验得来的结论。
2。轴类零件等温正火的关键就是寻求冷速的平衡点，即不出现带状，又不出现贝氏体。我的帖子要讲的就是这个平衡点如何得到。

另外，做版主不单看技术。回答帖子大多数是专家的事情。版主要做的是引导良好的氛围，鼓励原创，鼓励创新，鼓励实践，搭建无障碍、无保留的交流平台。

[ 本帖最后由 duckie109 于 2009-6-24 00:54 编辑 ]

凌云谷

LZ终于开始讲出改善的关键了，我在这里也结合锻造、等温正火的经验加以探讨，不妥之处希望大家指正：

        等温正火工艺其主要过程是将零件加热到奥氏体化温度以上80～150 ℃均匀化后，在可控冷却室以大风量热风可控、快速冷却到等温温度附近后，推入到等温炉中进行等温转变，从而获得分布均匀的等轴状P + F 组织的一种工艺。
        等温正火，目前较多地应用于汽车变形量要求较高的齿、轴等低合金渗碳钢锻件上，中碳结构钢也有用来采用代替常规正火。

一、提高正火温度到适当的值、奥氏体化保温时间要足够，从而保证完全奥氏体化并晶粒又不粗大，才可改善带状又不会带来负面影响。
       一般后续如果有渗碳工艺，等温正火加热温度一般可以比渗碳温度高10－30℃或更高的温度，以稳定渗碳组织的转变。
1、在这上面，温度比时间更有效果，但温度的调整和掌握必须是在熟悉自己使用的设备的状态（比如控温精度、炉温均匀性）结合金相检验对比的基础上才能大胆的调整。

2、针对阶梯轴：
       加热速度对不同直径段的实际到温的时间有影响，也就是造成各直径段的保温时间不一致，即奥氏体化时间不一致甚至最大直径（可能敦粗）或锻造形变不足的轴径奥氏体化时间不够；这在网带炉、辊底炉等连续炉生产上才可以观察到其影响。大装炉量闷烧周期炉不在考虑范围内（这也不是我所在的行业的质量一致性要求所允许的），也无法保证等温正火质量。
       从这方面考虑，设备（工艺）上设置一个接近奥氏体化前的温度的匀热区比如（650℃左右）对以后硬度、组织、变形量的一致性应该有好处。
       当然，也可以通过设计专用夹具、两端小轴套上帽子等各种物理方法，使各轴径加热和冷却时的速度趋于一致来解决这个问题。
       这一条，是针对这个阶梯轴来说的，可能会有争议，但我的观点是：具体问题具体对待，有争议通过实践可以去验证其有效性。

药方1：
1）目的：改善带状组织，也为最终组织、硬度的均匀性带来好处
2）方法：“降低升温阶段的加热速度（最好在相变温度前增加匀温段）保证各轴颈奥氏体化时间的一致性和充分性”＋“提高正火保温温度保证奥氏体化的充分性”；同时采用这两条，也可以维持生产效率（即：不延长在等温前的热风冷却前的总进炉时间）。

（其它方面以后陆续分析）

[ 本帖最后由 凌云谷 于 2009-6-26 17:05 编辑 ]

wahg

这个零件好像是个齿轮轴。国外主要汽车变速器齿轮的毛坯供货状态，预先热处理都是这样的等温正火要求。这样的要求对于随后的齿轮机械加工和渗碳淬火的质量控制是十分必要的。国内的一些主要汽车公司的引进的变速器
生产已多是依此执行了。
对于这个问题发表些个人意见，不一定对，仅供各位同行参考。
1、第一次交货是有带状组织，这是原材料的问题，若不能满足要求也可在等温正火前增加一次普通的正火。
2、第二次出现贝氏体组织，说明了制订的等温正火工艺不合适。等温温度，冷却速度和等温时间都是很重要的。你可查阅一下，此钢种和等温冷却转变图，确定一下具体的工艺参数。但冷却速度要根据装炉量，具体的冷却方式和工件具体的分散情况做些调整，一般不太可能一次摸准，需进行几次工艺试验。上述几篇论文有助于你缩短工艺试验过程。
3、目前针对等温冷却速度不易受控的情况，国内有厂家试验出等温正火液。本人未曾用过，不好作出评价。

duckie109

升温阶段增加匀温段，可以使不同轴径升温均匀，但是决定组织的却是加热区迈向等温区的降温速率和均匀性。
虽然版主给你加分，但是我却对你的2号建议不敢苟同。
对于“温度比时间更有效果”，我很赞同