关于渗碳淬火技术的若干问题讨论

孤鸿踏雪

我也没有用过网带炉渗碳，但我赞同60#楼（天山雪莲）的分析，希望能有使用网带炉渗碳经验的行家参与交流和指导。

天山雪莲

58#楼专家：
     现在是8620（20CrNiMo）与8620H（20CrNiMoH）鱼目混珠，如果是8620H，则中小模数齿轮（如m=4左右）淬火后齿芯硬度可以达到31~36HRC（依据淬火油的冷却性能不同有较大差异）；但若是8620，则中小模数齿轮淬火后齿芯硬度多在25~29HRC之间徘徊。
    解决办法是：1.采用水溶性合成淬火剂淬火；2.采用快速淬火油，高的冷却强度（强力搅拌），重复淬火。

孤鸿踏雪

62#楼（雪莲）：
     感谢回复！我曾将一模数为4的齿轮用825°C、快速淬火油和在强力搅拌条件下，齿芯硬度不合格（27HRC左右）的齿轮重新加热至该温度淬入清水中，剖检结果是：齿芯硬度达34~36HRC。
     但齿轮一般是不能淬水的，原因是淬水即便不开裂，仅齿形齿向的变形就不能满足要求，但水基合成淬火剂我没有条件试。

孤鸿踏雪

关于渗碳淬火中的反常组织
    一般说来，脱氧彻底的镇静钢经渗碳、随炉缓冷后，其显微组织为珠光体和网状碳化物，而脱氧不彻底的沸腾钢经渗碳炉冷后，其显微组织为网状或块状碳化物和包围碳化物的铁素体，后一种组织叫做反常组织。
具有反常组织的渗碳钢进行淬火加热时，铁素体难以奥氏体化，碳化物难以固溶，因此淬火时产生硬度低的软点，整个工件的淬火硬度也不均匀。
    对镇静钢和沸腾钢渗碳淬火后进行显微组织分析发现：镇静钢表面为细针状马氏体，心部为分布均匀的索氏体和铁素体；而沸腾钢表面有黑色的屈氏体（非马组织），心部为不均匀分布的铁素体和索氏体。且后者耐磨性很差。
    对沸腾钢制造的转向销在使用过程中因过度磨损而断裂进行分析，整个渗层的硬度低且不均匀，有的部分为52～54HRC，有的部分为34～42HRC，芯部硬度仅为15HRC。

天山雪莲

不知本版块“椒江老庞”那个“渗碳后硬度不均的原因”是否涉及该问题？

孤鸿踏雪

回65#楼（雪莲）：
    椒江老庞的问题已经解决，看来不是此种原因所致。

孤鸿踏雪

我在这里提一个新问题：
    多用炉在生产过程中，循环风扇突然产生故障，如风扇叶片碎裂，电机坏了等，总之是不能在短时间内恢复工作，对炉内产品应采取什么措施为宜？
    提醒一点：希望大家参与讨论时，一定要说明一个前提条件，即工件当前处于什么状态？

nsh

67# 孤鸿踏雪

我认为:
除工件已经完成渗碳的所有过程离开主炉以外其他情况下都应立即停炉降温，本炉工件返修从新处理。如果工件刚进前室比较好办，只需待前室排气充分后拉出工件就可停炉，如果工件在主炉就稍麻烦些了。

大漠孤雁

我们都是马上降温，降到设定的淬火温度均温后淬火、低温回火，然后喷砂待返工。返工工艺可根据随炉试样的测试情况制定。

天山雪莲

69#楼：
     你介绍的一种方法好是好，但也应考虑一个问题：就是对于那些变形敏感、变形量要求比较严格，齿形公差较小的产品，其变形量要加以关注哦。

孤鸿踏雪

楼上各位：
     可不可以停炉降温，边降温边减小甲醇滴量，降到某一温度后停止滴入甲醇，然后继续随炉降温，在降到某一温度后，打开炉门（中门）把工件拉出（待返渗淬火），根据停炉前的状态，结合试样测试结果制定返渗工艺。

zhang

回71#杨工：
完全可以，甲醇量也不用减少，一般到750℃关闭甲醇开氮气保护即可。如是丰东炉型，打开前门比较安全。

孤鸿踏雪

渗碳后二次淬火和一次淬火的温度
     由渗碳钢经渗碳所制成的零件，其表面含碳量很高，而心部未渗碳部分的含碳量很低。但零件表层和芯部的合金元素含量相同，故可将渗碳件视为两种钢组成的复合材料。如此看来，当渗碳件进行渗后热处理时，无论是二次淬火还是一次淬火，都相当于把两种钢以相同的热处理温度进行处理，故而，选用的淬火温度应同时满足渗碳层和芯部的要求。因此，淬火温度的选择应兼顾渗层获得良好显微组织和非渗碳部分获得良好的显微组织和机械性能。
     对SCM420钢制成的试样（Ф15×50）经900℃×4h渗碳随炉缓冷后进行如下处理：
     (1)二次淬火
     第一次淬火：880℃×2h，油冷淬火；第二次淬火：在780～860℃之间分别以20℃为间隔的各温度下保温2h后于油中淬火；回火：180℃×2h，空冷。显微观察结果为：第二次淬火温度为760～780℃时，粒状碳化物稍许粗化；820～880℃时，粒状碳化物很细，硬度为64HRC。
     (2)一次淬火
     淬火：在800～840℃之间分别间隔为20℃的各温区保温2h后油冷淬火；回火：180℃×2h，空冷。显微组织观察结果：淬火温度为780℃时，碳化物呈网状；800～840℃时，呈粒状；860℃时，可看到微量的粒状碳化物，硬度为65HRC。
     对非渗碳部分，即心部机械性能，先把拉伸试样和冲击试样按与渗碳相同的热处理规范进行假渗碳，即把试样进行900℃×4h加热后随炉缓冷，然后分别模拟（1）和（2）的过程规范处理，最后测试其机械性能，结果表明：二次淬火时，第二次淬火温度为820～840℃时机械性能最优；一次淬火时，淬火温度为840～860℃时机械性能最优。



综合上述试验结果：渗碳后若进行二次淬火，且第一次淬火温度为880℃时，则第二次淬火温度为820～840℃为最好；渗碳后若采用一次淬火，则淬火温度以840~860°C为最佳。

sallyeyey

请教各位  模数为2的齿轮，渗碳处理后，心部硬度控制在多少合适？

孤鸿踏雪

74#楼 sallyeyey：
     据有关资料介绍：渗碳淬火齿轮的有效硬化层（CHD）设计在（0.15~0.25）m（m为模数）为宜，最佳硬化率为0.10~0.15m。模数（m）=8以下的齿轮，一般设计为CHD=1.0以下。

xkt8062604

67# 孤鸿踏雪

我们遇到这种情况，大都是停炉降温通甲醇，拉出缓冷，取样测渗碳。再根据渗层确定补渗
工艺。

孤鸿踏雪

67#楼：
     你说的方法也是我们常用的，但能否说说你们一般降温至多高温度打开中门拉出缓冷？停止滴甲醇的温度是多高？

zhaf9430

向大家请教个问题，对于心部硬度，一般是在什么位置？有资料介绍是有效硬化层深度的5倍，有的说是3倍，各位，对于齿轮和轴，你们一般是在什么位置进行检验的？

孤鸿踏雪

78#楼 zhafg430：
     你提出的问题可是渗碳淬火齿轮？关于这个问题，你可以参考《齿轮材料激热处理质量检验的一般标准》（GB/T 8539—2000  eqv  ISO 6336—5：1996）和《汽车渗碳齿轮金相检验》（QC/T262—1999）。

小土豆

碳黑是渗碳处理的天敌，不知道的影响还很多。