20CrNi3齿轮的渗碳热处理

霜月 · 发表于 2008-2-20 19:32:20

最近处理了一批20CrNi3材料、模数为12的齿轮，要求渗碳淬火后硬度60-63HRC，齿心部硬度35~48HRC，有效硬化层深度为1.8~2.4mm，多用炉930℃渗碳降温到600℃出炉空冷，630℃高温回火，再加热到850℃保温4小时，K油快速搅拌冷却，170℃回火。检测结果表面硬度只有58~59HRC、齿心部硬度才31HRC左右，马、奥组织合格，表面有约0.025的非马组织，剥层分析表面碳含量为0.81%。同时也用过810℃、830℃、870℃的淬火温度，表面硬度和心部硬度都达不到技术要求。
原材料进厂检验合格、锻坯采用的是等温正火，也没有问题。
在此请各位帮忙分析一下，问题出在哪里？

xiulirong · 发表于 2008-2-20 19:48:35

是不是工件表面碳浓度低,工件不抗回火。

fengfeng · 发表于 2008-2-20 20:18:39

多用炉930℃渗碳降温到600℃出炉空冷，630℃高温回火.

你也是老鸟了，泛泛而谈，就免了。呵呵
才2.4深度，干嘛要用高温回火？
冷到600度出炉，就不怕网状碳化物析出？
心部硬度没办法的，表面还是靠碳浓度。我们渗碳都在1.0表面c%。
估计是工件太大，怕变形，采用缓冷。舍不得看金相。否则切开来就知道了。

wty728 · 发表于 2008-2-20 20:31:46

我们也是这样做的，但要求的硬度和您不一样，我们一般为58-62HRC，心部为30-35HRC

剡溪夜风 · 发表于 2008-2-20 20:59:17

你淬火油温是多少.大模数齿轮表面碳含量为0.81%,一般硬度在HRC56~60,心部硬度到可以延长K油快速搅拌冷却时间来提高到HRC33~35

szchyuan · 发表于 2008-2-20 22:00:52

工件的厚度较大,是否可以采用贝氏体等温淬火?

个人意见,仅供参考!

霜月 · 发表于 2008-2-20 22:26:40

以前我们的零件较小，渗碳层都没有超过1.2mm，就是采用渗碳-中间冷却-加热淬火工艺处理，都没有出现过问题。但这次零件对我们来说算大的，渗碳层也是很厚的了，担心组织不合格，所以加了高温回火，结果还是不合格。
表面除了有0.025非马外。组织都正常。

LINFH · 发表于 2008-2-21 11:11:42

多用炉930℃渗碳降温到600℃出炉空冷.为什么降到600℃,降到880℃就可以.估计碳浓度不足.你返修炉试一试？900℃,1.0%Cp,60min.降温850℃,0.85%Cp,60min,淬油.

CEYSS · 发表于 2008-2-21 14:41:45

20CrNi3材料这种材料相当于美国的4820钢、是用来做大模数齿轮的材料,你们的齿轮为M=12的齿轮.比较大了.在多用炉里930℃渗碳后降温到860℃就可以出炉到前室再缓冷到600℃.然后直接再进炉淬火,一般可用加热到850℃保温2小时,碳势CP=0.85.再降到830℃保温2小时,碳势CP=0.82.K油快速搅拌冷却，170℃回火。仅供参考.

霜月 · 发表于 2008-2-21 23:24:09

将齿轮切了一件进行分析，按QC/T262-1999标准检验（可惜照片不能上传）的结果为：碳化物1级、马氏体3级、奥氏体3级，表面非马组织厚度0.025mm，表面硬度59HRC、齿心部硬度30HRC，有效硬化层2.3mm，除了非马超差0.005以外，应该说整个内部组织是很理想的，问题在于我看不出是什么原因导致的表面、心部硬度达不到客户要求。
请问该材料能达到60HRC硬度所对应的最佳含碳量应该为多少？

周建国 · 发表于 2009-2-23 18:28:19

请问霜月，你的这个产品后来是怎么解决的？期待能够分享。

czwjn · 发表于 2009-2-24 12:41:12

原帖由霜月于 2008-2-20 22:26 发表
以前我们的零件较小，渗碳层都没有超过1.2mm，就是采用渗碳-中间冷却-加热淬火工艺处理，都没有出现过问题。但这次零件对我们来说算大的，渗碳层也是很厚的了，担心组织不合格，所以加了高温回火，结果还是不合格。
...

我们做的齿轮都是直接淬火，变形也还可以，中间冷却一定要吗？

czwjn · 发表于 2009-2-24 12:43:50

我也期待最后的结果

霜月 · 发表于 2009-2-25 22:10:28

回周工：由于产品数量不多，最后采用渗碳缓冷、高温回火，再盐炉加热单件淬火，勉强达到用户的要求，那批处理后就没有再生产过了。
请教下12楼的朋友，你们采用渗碳直接淬火工艺，表面硬度和组织都能保证吗？我们总出现残奥超标、马氏体粗大的问题，因此不得不进行中间冷却。

shiyilang007 · 发表于 2009-3-25 21:53:54

我认为心部硬度低是因为原材料末端淬透性低的原因！

uhookm · 发表于 2009-3-26 20:58:44

可以和客户联系沟通下，的确需要60以上么，不需要盲目的为了客户的要求

不需要太懂 · 发表于 2009-3-28 23:41:59

设计提的技术要求硬度高了，其实56-62的硬度就可以了。

霜月 · 发表于 2009-3-29 12:10:47

其实从实际使用来说，该齿轮表面硬度只要不低于57HRC就可以了。

sanmu · 发表于 2009-3-29 12:54:46

不太明白中间个中道理，还要认真学习呀！
看来化学热处理比我想象中的要复杂得多呀！

[ 本帖最后由 sanmu 于 2009-3-29 13:06 编辑 ]

申兴一 · 发表于 2009-3-29 19:34:59

你们的情况我认为原来的产品只要进行深冷处理，是能挽救这批产品的，以后这么大的要怕变形的话930正火风冷，还要分段升温，800保温1H，880保温IH，915渗碳，碳势1。2，扩散0。9。淬火840回火180我们这样大的太多了

[ 本帖最后由申兴一于 2009-3-29 19:36 编辑 ]

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