热处理工艺四要素 之冷却速度（随谈）

wind1.chen

我刚做高频淬火时，也碰到过类似问题，主要是温度偏高，与冷速和组织粗大关系不大；原因是：温度越(约)高，A中合金元素偏高，导致淬火残A较多所致，而M硬度不增加，但比例减少，所以淬火硬度下降。

[ 本帖最后由 所以因为 于 2009-8-7 14:57 编辑 ]

所以因为

感谢回复！
我为什么会提出这样看似简单的问题，是事出有因。这个问题提出几天都没有人回复，可能大家会觉得奇怪，这太简单了。    “ 所以因为”怎么会提出这样的问题。
大家看下面帖子的讨论：
http://www.rclbbs.com/viewthread.php?tid=43668&extra=page%3D2
任何材料的冷却介质选择，都应该根据实际情况，即工件的材料，形状，现有的设备（这里指冷却设备）等而定。（不能违反热处理规律，但要灵活运用）

孤鸿踏雪

现对你的55#帖和57#帖探讨回答如下：
   1.首先，你的奥氏体化温度可以再提高10~20℃。并不像56#楼孙家见所讲的“温度高了残奥多”，因为42CrMo 是一种中碳低合金结构钢，它的含碳量在0.38~0.45％范围，合金元素含量又不高，采用上述温度奥氏体化后淬火基本上没有残奥。理论和实践证明：当钢中的含碳量达0.85％以上时才会有一定的残奥；
   2.请问：“850度保温6小时水冷3分钟转18%PAG冷却，回火后强度可以达到要求，但高于要求不多，冲击达不到要求”，强度是怎样测试的？是在你所说的1/2R处取样实际拉伸的结果，还是通过检测截面1/2R处的硬度，通过换算得出的？
   3.回火后“强度可以达到要求，但高于要求不多，冲击达不到要求”，这是因为你的淬火硬度不高所以采用了较低的回火温度，从而使冲击值达不到要求！这就是前些时坛子里热烈讨论的“假调质”问题。
   4.再问：你是否检测过截面1/2R处淬火后的硬度，如果检了，是多少？回火温度是多高？
   5.根据你所描述的工艺情况，你是采用水—PAG双液淬火法，在水中冷却时间，建议按1.5~3S/mm计算。现在看来你在水中只停留3分钟太短，至少要增加到8~10分钟。
   以上管见，仅供参考！你要做好这个产品必须多次进行破坏性试验。

[ 本帖最后由 孤鸿踏雪 于 2009-8-7 18:32 编辑 ]

所以因为

如果淬火后硬度不足，大家怎样分析是冷却速度不够原因造成的？

横笛吹雨

淬火硬度不足的冷却因素分析应该通过金相组织分析来判定。如是否存在先共析相、屈氏体等非马组织。

调质工匠

谢谢杨工的指导，回答您的提问：
1 强度检测是试样的1/2R处取样。2、没有检测淬火硬度，因为工件复杂要及时回火。回火温度在560-580度。3、做过水冷12、15、20分的，但冲击仍上不去（aK60-70）。

孤鸿踏雪

1.你虽然回答了“强度是在（截面）1/2R处取样”，但没有告诉我：取样检测硬度换算成的强度值，还是取样后直接做成拉伸试样进行拉伸所得的结果（强度值）？拉伸试样符合相关标准吗？
    2.冲击试样符合国家标准吗？

调质工匠

再回答杨工：是直接取样做的拉伸结果。试样符合国家标准。

活在舞钢

沈工，我还真请教一下 ，一时没有转过来这到底是什么原因？请（情）沈工赐教。

[ 本帖最后由 所以因为 于 2009-8-8 15:27 编辑 ]

所以因为

关于用油冷却，为什么要加热到一定的温度，58楼的专家已作解释，我也作了评语，这里就不再赘述。
你可能主要问的是第二个问题：冷却速度和季节的关系，特别是对于正火。
大家都知道，正火一般都采用空冷或者风冷，同一产品，在冬季采用这样的冷却方法，产品性能就可以满足，但在现在这样炎热的夏季，室温比较高而冷却方法（同一产品）还是采用上述的方法，可能就满足不了性能要求，这就需要我们根据季节的变化，去适当地调整工艺参数和冷却的方法，也就是说提高冷却速度，比如采用雾冷来满足产品性能的要求。

herohua

原帖由 调质工匠 于 2009-8-8 09:46 发表
谢谢杨工的指导，回答您的提问：
1 强度检测是试样的1/2R处取样。2、没有检测淬火硬度，因为工件复杂要及时回火。回火温度在560-580度。3、做过水冷12、15、20分的，但冲击仍上不去（aK60-70）。

我公司曾经做4140及4340锻件.要求大试块取样做机械性能.因为老外要求高.要想有合格产品就不能顾及热处理成本!以下给你点建议:
1.890-900度正火.保温10小时.
2.620-650度回火.保温12小时
3.850-860度淬火.保温8小时,(C:0.47%取下限)水冷8分钟.余温自回火(水强搅)
4.590-600度回火.保温12小时.

调质工匠

谢谢指导，我再试一下。

孤鸿踏雪

鉴于近几帖的交流，谨向你提出如下建议：
   1.按我63#帖提出的，将奥氏体化温度提高到870°C，水冷时间控制在10~12分钟，用一个相同材料的废件或接近工件的尺寸的模拟棒试淬后剖切，检测其截面1/2R处的淬火硬度，然后根据测试的实际硬度值确定一个回火温度进行回火，回火后再进行剖切，测试回火后的硬度，应控制在25HRC以上，然后再取样做拉伸和冲击试验；
   2.如果还用850°C淬火，也进行上述的模拟试验和剖切检测，注意：一定要根据实际测试的淬火硬度值确定回火温度，回火温度可以比原来的560°C低一些。
   另外，我忽略了一个细节问题：就是在水冷（比如你说的12、15、20分钟）后，工件提出水槽后是否测试过水温？如果测试过，是多少？

横笛吹雨

那么如何根据季节变化及时调整工艺参数和冷却的方法呢？是否有一个可以据此调整的温度范围？否则只能等到出现问题再调整了。

所以因为

这是一个概念上的认识问题，想让大家知道季节对热处理（这里专指正火）冷却速度的影响。
至于怎样根据季节变化及时调整工艺参数和冷却方法，这是没有一个定数的，需要依据不同的材料、工件的形状、使用的设备等情况进行调整，可能需要多次的摸索改进，积累经验数据！
对季节与热处理（包括冷却）的关系，不知大家是怎样认识的？欢迎交流！

孤鸿踏雪

看来冤家路窄呀，还是我俩真有缘分啊？！没想到在这儿又与你照面！
   因为季节的变化导致气温变化对热处理质量影响，不同地区（严冬的北疆和南国）差异很大，不好一概而论，只能根据自己对自己的长线产品多年积累的经验和数据进行预调，临时遇到的新产品还得凭“感觉”。

横笛吹雨

哈，自然是缘分了
已经领教了您和沈工的“感觉”观了，只可意会不可言传呀
本来也有这种“感觉”，只是抱着侥幸心理想套点绝招的:handshake
如果热处理车间能做到恒温，那就管他北疆和南国都不用考虑什么季节变化了:lol

tlx322

个人认为这个是达不到的，因为42CrMo的淬火直径才多少啊，你说的那个工件根本淬不透，心部跟正火的也差不多。我特意做过直接锻造后的42CrMo，强度在850左右，而一个我经过调质的（也是未淬透）也才880，冲击连40都不到。这么大的材料如果允许的话我想正火就好了，冷却速度稍微大一点。

所以因为

原帖由 WJFU66 于 2009-8-8 09:27 发表
淬火硬度不足的冷却因素分析应该通过金相组织分析来判定。如是否存在先共析相、屈氏体等非马组织。

这是一个用“组织”鉴定的方法。
不知是否还有其它简便的判定淬火硬度不足是冷却因素造成的原因的方法？

所以因为

四季如春，那可是“热处理的春天”！
关于经验和“感觉”，我想，当热处理的工艺实施和质量控制等方面不需要经验特别是“感觉”时，只要按动操作程序，产品质量能够百分百得到保证，那才是“热处理真正的春天”啊！