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[讨论] 渗碳齿轮如何获得合适的心部硬度和金相

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签到天数: 58 天

[LV.5]常住居民I

发表于 2020-4-26 13:56:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
北京中仪天信科技有限公司
看资料上讲心部硬度35-40性能最佳,那么如何获得该范围硬度?我们目前使用20CrMo,该材料如果在830以上淬火,硬度很容易超过45,在800-810可以保持在45以下,但是心部会有铁素体存在。现在问题是除了该办法之外还有其他办法吗,换成15CrMo会如何变化,有何利弊?请做过该材料的大神回复,分析国外产品他们硬度一般在35-42范围,他们心部根本看不到明显的马氏体

签到天数: 121 天

[LV.7]常住居民III

发表于 2020-5-28 16:37:36 | 显示全部楼层
BIGSTRONG 发表于 2020-5-28 13:26
请问下20CrMo淬硬性较20CrMoH更高有依据吗

这是基于我曾经听到过一个说法,淬透性好的材料,淬硬性相对差。
不过感谢你的提问,我又仔细思考了一下这个问题,似乎并没有什么依据。淬硬性主要与碳量有关,与合金元素关系不大。
谢谢你的质疑!以前回复草率了

重新回到一下你的原问题:
800-810℃以下,会有F;而830℃以上,则无F。
如果无更高温度的强渗,那么应该是未融F
产生未融F,就是温度不够,所以要消除未融F,需要提高温度,那么保持再830以上。

硬度不仅与温度相关,也与冷却速度相关。
你的芯部硬度普遍偏高,需要检查你的淬火油。
这个硬度应该用了快油,不然不会这么高。所以你可以改一下慢油试试看。

至于采用慢油对表层的影响:
如果渗碳,C曲线右移,过冷A稳定性增加。临界冷速降低。表面硬度对冷速的微调应该不会那么敏感。


以上个人观点,供参考。
如果要做试验的话,麻烦也分享下结果,互相学习。
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[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2020-5-9 14:59:33 | 显示全部楼层
JG_Wen 发表于 2020-4-29 14:29
增加回火,调硬度。什么类型的工件?

回火温度对渗碳的心部硬度影响很小,反而会显著降低表面硬度
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[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2020-4-29 08:25:50 | 显示全部楼层
最后为笔误,应为铁素体
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签到天数: 121 天

[LV.7]常住居民III

发表于 2020-4-29 14:29:35 | 显示全部楼层
增加回火,调硬度。什么类型的工件?
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[LV.10]以坛为家III

发表于 2020-4-30 09:39:25 | 显示全部楼层
国外零件的材料分析了吗?也是20CrMo?日本常用这种材料,但日本材料的淬透性比国内的好,合金元素相对高一些

国内的这个材料淬透性很不好的,Mo的含量几乎是齐着下限生产。不知道你的产品模数是多少的,心部硬度怎么会这么高?

建议你可以考虑选择20CrMoH钢,选择下淬透带的材料。另外还可以尝试采用热油,慢搅拌或不搅拌的方式降低心部硬度;将渗碳和淬火分开来做,二次加热淬火,设定合适的保温时间------


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[LV.8]以坛为家I

发表于 2020-4-30 11:46:14 | 显示全部楼层
工艺调整基本达到要求、
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[LV.8]以坛为家I

发表于 2020-4-30 13:28:57 | 显示全部楼层
我们这个材料做3-4个模数的齿轮,心部硬度都是偏下差,就在30-31,我想提都提不上去。这个材料和20CrMnTi淬透性差不多,甚至还要低一点。
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[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2020-5-9 14:57:58 | 显示全部楼层
小明_nQ0D4 发表于 2020-4-30 13:28
我们这个材料做3-4个模数的齿轮,心部硬度都是偏下差,就在30-31,我想提都提不上去。这个材料和20CrMnTi淬 ...

牌号没带H淬透性明显比20crmnti低,试验时,20crmnti直径30多心部可以淬到38,而20crmo同等条件只有28,好富顿555的油
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[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2020-5-9 15:01:45 | 显示全部楼层
shihuan211152 发表于 2020-4-30 09:39
国外零件的材料分析了吗?也是20CrMo?日本常用这种材料,但日本材料的淬透性比国内的好,合金元素相对高一 ...

2模的,日本的碳量会低一点,一般会到0.16-0.17,我们用的一般0.19-0.21
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[LV.7]常住居民III

发表于 2020-5-27 11:35:51 | 显示全部楼层
BIGSTRONG 发表于 2020-5-9 14:59
回火温度对渗碳的心部硬度影响很小,反而会显著降低表面硬度

首先我不知道你的产品,也不知道产品的表面要求。
如果我猜测是齿轮件的话,20CrMo相比于20CrMoH, 淬透性较低,淬硬性更高。
如果换成淬透性更好的材料,关于出现芯部铁素体和硬度过高的问题应该会有改善。
目前齿轮行业,20CrMoH使用的更多。(当然还有其他类似的材料,20CrMnTi等)
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[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2020-5-28 13:26:31 | 显示全部楼层
JG_Wen 发表于 2020-5-27 11:35
首先我不知道你的产品,也不知道产品的表面要求。
如果我猜测是齿轮件的话,20CrMo相比于20CrMoH, 淬透 ...

请问下20CrMo淬硬性较20CrMoH更高有依据吗
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[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2020-5-29 08:22:19 | 显示全部楼层
JG_Wen 发表于 2020-5-28 16:37
这是基于我曾经听到过一个说法,淬透性好的材料,淬硬性相对差。
不过感谢你的提问,我又仔细思考了一下 ...

我们做的是碳氮共渗,共渗温度为860,之后冷却保温淬火。做的是摩托车齿轮,2模数为主。我们一开始用的是好富顿HQ-SS油,是一款中等冷速(最大冷速85)冷油,然后一开始选用的材料也是20CrMoH,做出来心部硬度个别种类齿轮心部会超过45,最高达到48,淬火温度为830,齿轮出现崩齿失效问题,后面将材料改为不带H的,然后降低淬火温度来保证心部硬度合格,根据JBT10424标准,心部硬度要求28-45,但对心部组织没有明显要求,所以我们就从15年来一直沿用这个工艺,但是有一款齿轮市场反馈多例断齿(1模数),这是个长久而且严重的问题,在多次更改工艺还未解决问题,在供应商的推荐下我们更换了淬火油,更换为好富顿MT555,这是一款冷速更低点的等温淬火油,换了之后心部硬度并未明显降低。所以我认为主要还需要从材料角度入手,不知是否可以在材料淬透性要求里要求J3(45-40),这样的话就能避免小齿轮心部硬度超差现象,稍微厚实点的齿轮心部硬度是不易超差的,反而跟前楼一位说的那样想提高都难,因为我们轴类零件就提不高,也是这种材料,用20CrMnTi问题分分钟解决。
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[LV.7]常住居民III

发表于 2020-5-29 13:00:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 JG_Wen 于 2020-5-29 13:05 编辑
BIGSTRONG 发表于 2020-5-29 08:22
我们做的是碳氮共渗,共渗温度为860,之后冷却保温淬火。做的是摩托车齿轮,2模数为主。我们一开始用的是 ...


所以你的意思是860共渗,如果降温到810-820,淬火,芯部析出了F ????不至于吧??你们什么炉子?中间冷却可控吗?
我暂时没找到C曲线图,猜测810的保温时间过长了?或者中间冷却温度过低,然后又重新升到了810度?

1模的小齿轮确实齿厚小啊,换材料吧。

断齿确实与芯部韧性有关,但也与齿形齿向有关。
我知道的很多摩配齿轮都不磨齿,一旦炉内温度不均或者材料组织不均匀,导致其中部分齿轮的齿向变化超差,在使用啮合时不匹配,造成齿局部应力过大,降低了齿轮疲劳寿命,容易崩齿。不知道你们磨不。
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[LV.7]常住居民III

发表于 2020-5-29 13:19:14 | 显示全部楼层
共渗深度有多少?1模的齿轮,渗深了也要考虑C含量变化的影响。
工艺说下噻,温度,保温时间等
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[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2020-5-29 13:26:25 | 显示全部楼层
JG_Wen 发表于 2020-5-29 13:00
所以你的意思是860共渗,如果降温到810-820,淬火,芯部析出了F ????不至于吧??你们什么炉子?中 ...

易普森1.5吨超级渗碳气氛多用炉,炉温还有中间传输我们都有注意到,应该不存在问题
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[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2020-5-29 13:27:59 | 显示全部楼层
JG_Wen 发表于 2020-5-29 13:19
共渗深度有多少?1模的齿轮,渗深了也要考虑C含量变化的影响。
工艺说下噻,温度,保温时间等

渗层我们做到0.3左右,,,,,
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[LV.5]常住居民I

 楼主| 发表于 2020-5-29 13:28:55 | 显示全部楼层
JG_Wen 发表于 2020-5-29 13:00
所以你的意思是860共渗,如果降温到810-820,淬火,芯部析出了F ????不至于吧??你们什么炉子?中 ...

换哪种材料啊,这不是小事,而且现在没有可靠的试验手段
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[LV.7]常住居民III

发表于 2020-6-1 11:31:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 JG_Wen 于 2020-6-1 11:33 编辑
BIGSTRONG 发表于 2020-5-29 13:26
易普森1.5吨超级渗碳气氛多用炉,炉温还有中间传输我们都有注意到,应该不存在问题




这是20CrMo的C曲线。
860降温到820保温,再淬火,芯部出现了F,还是小模数1的齿轮。(而830用同样的油,确没有)
有点怀疑哈~材料出问题了?温度计出问题了?


换什么材料不敢说,要做严格的综合试验的。

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