18Cr2Ni4W(已渗碳)淬火后第二次回火为什么会比第一次回火硬度高？

liuhui99 · 发表于 2014-3-11 09:28:50

18Cr2Ni4W(已渗碳)淬火后第一次回火测试硬度为HRC56-58.5，第二次回火后硬度为HRC59-60，请问有哪位知道什么原因？有什么理论支持吗？

ZX771 · 发表于 2014-3-14 22:32:50

youxin774 发表于 2014-3-14 19:58
总工你好，我刚刚看到你在上面的回帖，我真想知道这两种材料18Cr2Ni4W和20Cr2Ni4工艺，我们都是渗碳，高 ...

18Cr2Ni4W和20Cr2Ni4这是两种十分类似的材料。我知道目前针对该材料渗碳淬火的主流方法还是所谓传统工艺，即渗碳后不直接淬火先以正火冷却方式出炉然后实施高温回火，这种回火目的是使表层渗入的碳原子析出为碳化物，接着重新加热淬火低温回火。
20Cr2Ni4牌号是从原苏联材料转化应用而来，至今欧美国家并不使用。渗碳直接淬火往往表面硬度不能达到要求，即便采用传统工艺方法掌握不好也还会出现表面硬度欠缺，认为这种现状是对材料的本身重要特性注意不够造成。
作为20Cr2Ni4有着高于一般材料的合金元素，渗碳之后淬火理应取得高硬度。为何很多时候结果适得其反，测量出来的硬度反而低于20CrMnTi和20CrMo这类材料？分析认为是淬火组织中过多数量的残留奥氏体存在造成的，Ni元素被大量加入从使用方面到大提高了材料强韧性，从热处理工艺性能方面却带来了难题：Ni属于奥氏体稳定化元素（耐酸不锈钢就是依靠更多量的Ni使得奥氏体稳定组织稳定到室温），资料显示后的渗碳20Cr2Ni4材料表面的马氏体转变开始温度Ms＝120℃（奥氏体化温度900℃）。只有掌握材料特点，在每个环节工艺条件设置方面趋利避害就能获得想要的结果。
具体工艺方面：1.必须制定合理碳势值并严格控制，这种合金含量高材料扩散期碳势不超过0.8%C，过高碳势是淬火产生过量残留奥氏体的源头；2. 淬火前设置比一般材料低一些的均热温度，让碳可能尽多析出这样减少奥氏体基体中碳含量，3.淬火介质冷却速不需要太快，但介质淬火过后最终上升达到的温度不能高，更不能超过材料表面的Ms点，确认工件与介质换热结束及时脱离带温度的介质，Mf点也是较低的在带温介质中马氏体转变量是很不够的，必须及早出油在过渡到室温冷透，甚至辅以吹风冷却。
这里介绍一篇有价值论文一篇：

文章的作者在九十年代就已经成功了，在如今的渗碳淬火工艺装备条件下我们没有理由不去借鉴经验，学习人家的精神。

liliangfangfang · 发表于 2014-3-12 08:35:12

liuhui99 发表于 2014-3-11 13:41
我们第一次回火温度为200，第二次为190，这是属于低温了，你有关于低温二次硬化的资料吗?

查了有关资料，这种现象是由于低温回火时碳化物的弥散析出，称为时效硬化，碳浓度越高越明显，还有残奥的转化都可以使硬度升高。

liliangfangfang · 发表于 2014-3-11 10:47:08

这就是二次硬化的原理，和高速钢原理一样

liuhui99 · 发表于 2014-3-11 13:41:36

liliangfangfang 发表于 2014-3-11 10:47
这就是二次硬化的原理，和高速钢原理一样

我们第一次回火温度为200，第二次为190，这是属于低温了，你有关于低温二次硬化的资料吗?

ZX771 · 发表于 2014-3-11 18:55:32

liuhui99 发表于 2014-3-11 13:41
我们第一次回火温度为200，第二次为190，这是属于低温了，你有关于低温二次硬化的资料吗?

这种含合金元素高的钢种淬火易于产生较多量的残余奥氏体，导致淬火阶段硬度并不高。尤其Ni含量高了奥氏体稳定性高淬火残余奥氏体增加的趋势更大。
残余奥氏体在回火保温阶段会向贝氏体转变，冷却过程会继续向马氏体转变，结果硬度会提高。我公司在20Cr2Ni4材料，遇到与你相同问题希望能多交流探讨。

子玄 · 发表于 2014-3-11 19:38:05

本帖最后由子玄于 2014-3-11 19:39 编辑

你们采取的是二次回火啊?我们是淬火后冷处理再低回火,基本每次组织都在1级左右.残A也没什么.该材料淬火后又较多残A.

tomcat1970 · 发表于 2014-3-11 21:59:22

深冷处理同样可以解决这个问题，4楼所说的残余奥氏体问题就是问题的关键，完全正确！

长三角热处理 · 发表于 2014-3-12 09:35:53

同意七楼的观点，是碳化物的析出和残奥的再分解造成硬度升高。

liuhui99 · 发表于 2014-3-12 13:19:08

谢谢各位的发言，学习了

cnszgong · 发表于 2014-3-13 09:38:56

ZX771 发表于 2014-3-11 18:55
这种含合金元素高的钢种淬火易于产生较多量的残余奥氏体，导致淬火阶段硬度并不高。尤其Ni含量高了奥氏 ...

20Cr2Ni4材料,你打算采用渗碳后直接淬火工艺还是渗碳后高温回火再加淬火工艺呢？

花儿乐队 · 发表于 2014-3-13 11:42:55

主要是残奥的转变使硬度升高

ZX771 · 发表于 2014-3-13 17:49:48

cnszgong 发表于 2014-3-13 09:38
20Cr2Ni4材料,你打算采用渗碳后直接淬火工艺还是渗碳后高温回火再加淬火工艺呢？

我为你提出这样的问题感到十分可悲，从你的问话就知道你20Cr2Ni4材料还是在沿用渗碳后高温回火再加淬火的落后工艺。

bwg11 · 发表于 2014-3-13 21:45:23

liliangfangfang 发表于 2014-3-12 08:35
查了有关资料，这种现象是由于低温回火时碳化物的弥散析出，称为时效硬化，碳浓度越高越明显，还有残奥 ...

赞同，但回火时间也不要太长，太长的话碳化物等级会变大。

bwg11 · 发表于 2014-3-13 23:03:55

ZX771 发表于 2014-3-13 17:49
我为你提出这样的问题感到十分可悲，从你的问话就知道你20Cr2Ni4材料还是在沿用渗碳后高温回火再加淬 ...

你不想将热处理论坛搞成你的一言堂吧？

ZX771 · 发表于 2014-3-13 23:47:15

bwg11 发表于 2014-3-13 23:03
你不想将热处理论坛搞成你的一言堂吧？

想将热处理论坛搞成你的一言堂？我没有这种本事，不过可能你在感觉自己有的。在这里讨论18Cr2Ni4W材料你又不了解还不好好学，这种材料采用会多高温度回火？碳化物又在何种温度时间长了长大到什么程度？不要画蛇添足了这里不需要笑料。

chg1555 · 发表于 2014-3-14 08:39:20

技术讨论便于大家学习，ZX771不但技术能力有目共睹，且热心助人。值得学习与支持。各位有不同观点与理解，大家基于技术范畴内展开，偏离会失去本帖的意义，请配合。谢谢！

pxmy · 发表于 2014-3-14 09:20:43

ZX771 发表于 2014-3-13 23:47
想将热处理论坛搞成你的一言堂？我没有这种本事，不过可能你在感觉自己有的。在这里讨论18Cr2Ni4W材料 ...

就我自己而言，ZX771老师的指导是这个论坛里唯一可以完全信任的，其他人的话都要斟酌斟酌，楼上那位的“时效硬化”完全胡乱回答，误导初学者

didi123456 · 发表于 2014-3-14 19:21:49

希望能学习到更多的18cr材料方面的知识。有资料介绍。含有一点量的残奥对产品寿命有好处。况且我们不可能把残奥完全消除掉，谢谢

youxin774 · 发表于 2014-3-14 19:58:21

ZX771 发表于 2014-3-13 23:47
想将热处理论坛搞成你的一言堂？我没有这种本事，不过可能你在感觉自己有的。在这里讨论18Cr2Ni4W材料 ...

总工你好，我刚刚看到你在上面的回帖，我真想知道这两种材料18Cr2Ni4W和20Cr2Ni4工艺，我们都是渗碳，高温回火，淬火，冷处理，低温回火。。我就想知你是这么样的工艺！！在这谢谢了

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