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[讨论] 化学成分合格,就是合格钢材吗?

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该用户从未签到

发表于 2010-3-1 14:44:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
北京中仪天信科技有限公司
我近年来遇到过诸多怪事:
   1.2008年9月末,我们为一家军工企业加工的两个轮式战车齿轮,材料为40Cr,在调质处理时发现,硬度淬不上去,工件是环状,接受淬火的能力应该说很强的,可经过反复试验并调整淬火温度(曾从850℃先后逐渐提高到880℃),均不能达到正常的淬火效果。我们采用多用炉加热快速淬火油强力搅拌淬火,同一炉工件(齿坯)淬火后的硬度在24~35HRC、34~46HRC、42~50HRC的宽泛领域,同一工件不同位置件的硬度特性值竟达8~12HRC,采用560℃回火,硬度分布为16~20HRC、19~23HRC、27~30HRC等,我们经对不合格品进行多次取样做化学分析和光谱分析,其含碳量和主加元素均符合GB/T3077-1999要求,后来不得已采用860℃水淬,淬后硬度48~52HRC;560℃回火后水冷硬度25~31HRC,580℃回火后水冷硬度25~28HRC,因为该齿轮最终还要进行渗氮处理,所以调质工艺最终定为860℃水淬580℃水冷回火。
   2.近期,我们又先后遭遇20CrNiMo、20CrMnMo和20CrMnTi齿轮渗碳淬火时渗速慢且淬火后齿芯硬度不合格,经多次提高淬火温度亦收效甚微,经多次取才进行化学分析和光谱分析,其含碳量和主加元素仍然是合格的,谁能解释这种现象?
   钢厂出厂的钢材,其化学成分合格,就可判为合格吗?

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[LV.5]常住居民I

发表于 2010-3-31 09:53:38 | 显示全部楼层
我个人觉得成分合格并不代表材料合格,就像三聚氰胺一样,奶粉N指标合格就合格了吗?够呛
碳含量和主要元素合格,其材料状态也有差异,如精炼的还是真空冶炼的,还是电渣重熔的??都对性能有极大的影响,况且国内钢材的水平不敢恭维。

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[LV.4]偶尔看看III

发表于 2018-11-2 16:37:06 | 显示全部楼层
答案肯定是否定的,应力就是一方面
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[LV.8]以坛为家I

发表于 2010-3-1 19:29:35 | 显示全部楼层
各位:40Cr与40CrH是不一样的
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该用户从未签到

发表于 2010-3-16 13:00:07 | 显示全部楼层
这个事情我们也发生过,309外圈,油淬火硬度上不去,调整工艺后硬度还是上不去。化学成分合格。现在还在仓库存放。等有时间也想搞个明白,但不属于我的职权范围。
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[LV.4]偶尔看看III

发表于 2010-3-27 13:39:58 | 显示全部楼层
这种情况说明成分合格并不能代表符合你们生产条件需要,对于钢厂生产的产品符合成分要求是件很容易的事.但不一定能满足所有用户的要求,这样就需要提出 你们的特殊要求了(合同约定),比如端淬试验.以保证你们的利益.

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该用户从未签到

 楼主| 发表于 2010-3-22 10:09:04 | 显示全部楼层
84#  搬运工
   我相信有些钢厂受利益驱使,会将不合格产品以次充好掺入正品出厂。
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该用户从未签到

发表于 2010-3-22 09:17:04 | 显示全部楼层
回复 72# 孤鸿踏雪 许许多多的不合格料通过各种不同的渠道最终流向了市场
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 楼主| 发表于 2010-3-21 14:48:03 | 显示全部楼层
我在2007年后半年还遇到过另一宗怪事:
     我司为意大利布雷维尼公司加工的系列齿圈,42CrMo氮化,表面硬度≥600HV1,渗氮层深(DN)0.25~0.40mm。结果,系列齿圈中的最小一个,与其它多种齿圈同为42CrMo材料、同炉(同工艺)调质、同炉(同工艺)氮化,但这个最小的齿圈氮化后的表面硬度就是不合格,而且多次随其它品种同炉装入试验,硬度总在520~540HV1之间,绝未超过550HV1的,另外那些齿圈的表面硬度均在600HV1以上。多次进行材质分析,均符合GB/T3077—1999。
    样件发往意大利本土公司测试结果是:这个小齿圈的表面硬度为570HV1,而其它品种的齿圈表面硬度在613~687HV1范围。
     后来追溯锻坯来源,锻造厂(外包)回答说,这个小齿圈是锻钢,而其它品种的全是轧钢。
     前些天我在《中国热加工行业论坛》相关板块看到一个“锻钢和轧钢有什么区别”的帖子,就跟了一帖:请问,锻钢和轧钢对化学热处理有什么不同影响?可惜,至今没有人回答。
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[LV.8]以坛为家I

发表于 2010-3-20 08:25:18 | 显示全部楼层
就我接触的这类"质量事故",绝大部分是机械厂没有坚持机械设计中非常重要的"选材"的标准造成的.

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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2010-3-19 18:11:31 | 显示全部楼层
按所签技术协议供货,钢厂就有可能将不符合A厂家技术要求的钢材卖给无此项要求的B厂家。

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该用户从未签到

发表于 2010-3-1 14:52:52 | 显示全部楼层
成份合格是主要条件,其他条件组织、表面脱碳、硬度、强度也要提出要求。

该用户从未签到

发表于 2010-3-1 15:01:24 | 显示全部楼层
原材料的交货组织状态也很重要

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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2010-3-1 16:40:47 | 显示全部楼层
杨版的情况,应该选有淬透性要求的钢。

看看钢中的是不是含有微量强碳化物生成元素。

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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2010-3-1 18:10:36 | 显示全部楼层
这是没有办法的,许多钢材的合金元素就是刚好在下点,你就不能说成份不对,现在40Cr只能水冷才可能淬上.

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[LV.7]常住居民III

发表于 2010-3-1 18:11:46 | 显示全部楼层
对热处理厂家来说,原材料(机加工半成品)主要检查项目:
1,化学成分,可能的话请钢厂提供端淬试验报告,或根据化学成分计算的DI值必须达到事先订立的标准。
2,晶粒度
3,夹杂、偏析等缺陷情况
4,热前尺寸
我能想到的就这些了。

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[LV.5]常住居民I

发表于 2010-3-1 18:15:14 | 显示全部楼层
还有一个指标很重要
那就是

淬透性

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[LV.7]常住居民III

发表于 2010-3-1 18:26:21 | 显示全部楼层
建议材料淬透性控制方法应事先和客户谈妥,质量要求高的零件,一定要采用多于2点的控制手段,比如:J9=34-38HRC且J15=28-32HRC。这样控制的淬透性带窄,波动小。
晶粒度也是重要指标,粗晶和混晶因组织遗传会造成热处理淬火组织不合格,引起更大变形甚至开裂,造成机械性能下降,影响最终使用。另外,晶粒过细也会使渗碳速度变慢。

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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2010-3-1 18:35:53 | 显示全部楼层
虽然化学成分都在标准要求范围内,但有可能都在下限;普通材料淬透性带很宽,如果不加限定就可能会出现楼主遇到的问题。
   为了降低采购成本,相当多的厂家都只按材料的化学成分购买钢材,对其它指标都没有明确要求,为零件的后续热处理埋下许多隐患。

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发表于 2010-3-1 19:14:48 | 显示全部楼层
化学成分合格,就是合格钢材吗?答案显然是否定的

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[LV.5]常住居民I

发表于 2010-3-1 20:00:02 | 显示全部楼层
渗碳件太大时,芯部就不能淬透,这和工件的含碳量有关。

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发表于 2010-3-1 20:37:17 | 显示全部楼层
供货状态与对应的组织是否合格!

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 楼主| 发表于 2010-3-2 10:01:48 | 显示全部楼层
3#楼quan-3630896
     能否详细解说一下“原材料交货状态”的具体内容?

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 楼主| 发表于 2010-3-2 10:06:42 | 显示全部楼层
5#楼 小草
     “这是没有办法的,许多钢材的合金元素就是刚好在下点,你就不能说成份不对,现在40Cr只能水冷才可能淬上.”
     实际上我们曾对渗层和心部硬度不合格的20CrMnMo齿轮进行化学分析,它的含碳量并不是下限,而是0.26%,主加合金元素含量均为中上限,这样看来渗速慢似乎合乎逻辑,但齿芯硬度不合格就无法解释了。

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[LV.Master]伴坛终老

发表于 2010-3-2 11:14:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 秋天的风 于 2010-3-2 17:41 编辑

我也遇到过这样的情况,我的理解是不同钢厂的同种材料中可能存在不同的微量元素,比如硼\钒等.
同样的40Cr材料,贵阳钢的就易淬硬,杭钢的就差些.
所以用淬火介质的时候要特别小心,用油能淬上50HRC的,用淬火液易裂;反之用油淬不上硬度的,用水淬都不会裂.

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发表于 2010-3-2 12:01:57 | 显示全部楼层
除化学成分外,做过钢中夹杂物及成分偏析项目的检测了吗?

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发表于 2010-3-2 14:00:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 yanhaisheng007 于 2010-3-2 14:03 编辑

我们是做冷拔线材的,很多合金材料使用球化退火工艺。
有一次在生产的时候,使用钢厂的同批次球化生产SCM435线材。
线材在盘元抽母线时出现断线和原料抗拉不均的现象,经检测盘元抗拉在98kgf/mm2-160kgf/mm2之间,使用直读式光谱仪测试化学成分合格,金相组织存在粒状贝氏体和偏析现象。
为了使拉拔完的线材球化硬度合格,延长了球化退火的时间,但最后线材的硬度还是稍微高出了规范,为了下次合格只能针对这种材料再增加退火时间,虽然不合格的仅占少数。
后来才发现,和钢厂定的冷镦线材技术协议中,只体现了化学成分的要求,对金相组织等其他要求都是按国标执行,现在还在和钢厂协调中呢。
这也是典型的化学成分合格,而产品不合格的例子。
个人认为,评价金属材料好坏的化学成分是个必要条件,此外还有钢水的纯净度,晶粒度,表面质量,脱碳,表面质量,以及特殊要求,如冷镦钢的冷镦性能,调质钢的淬透性等等。
总之,化学成分合格仅仅是钢材的一个最最基础的指标。钢铁、合格的钢铁、优质的钢铁之间的差距太大太大。

楼主的一番用心良苦啊,希望国家的炼钢水平快些进步,也希望钢厂真正的能提高。

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 楼主| 发表于 2010-3-2 15:04:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 孤鸿踏雪 于 2010-3-14 16:38 编辑

16#楼 秋天的风
     类似情况,我过去在国有企业从事模具热处理时还遇到过GCr15和CrW5两种材料,当时也是采用正常的淬火温度淬不上硬度,经化验材料含碳量和主加合金元素都合格,提高淬火温度也无济于事,后来也是“死马当成活马医”,淬盐水解决问题,但那些模具零件结构形貌都比较简单,所幸的是淬盐水未发生开裂。

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 楼主| 发表于 2010-3-2 15:06:54 | 显示全部楼层
12#楼 问学
    我主帖列举的几种问题材料的产品,都是我司干了多年的老产品,不存在尺寸大的问题。
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