ecoollover 发表于 2008-10-16 12:47:44

请教关于晶间氧化(非马)的问题

热处理方式:渗碳淬火
检查对象:试棒及齿轮零件(对零件破坏后做的试块)
发现:在试棒及齿根部位发现晶间氧化,不同炉的深度不等,最大深度达到了0.1mm(渗碳层深度2.4-2.8mm)
请问:
1.超标的晶间氧化对零件的寿命有怎样的影响?
2.这批零件可以使用吗?怎样处理,喷丸可以消除影响吗?
3.对热处理工艺应该怎样改进?
谢谢各位老师!!

cnj63 发表于 2008-10-16 13:13:20

国家标准表面非马组织允许0.02mm,你的零件达到0.1mm,显然太深了,即使通过抛丸也很难消除。建议返修处理,重新补碳,选择冷速快的介质。在工艺改进上,一方面提高碳势,另一方面可以在扩散区通氨(注意去除氨中水分)。

雷电2 发表于 2008-10-16 14:35:57

个人主意

你先要确认是内氧化还是晶间氧化(内氧化在主炉里形成)再定方案。零件就是强力抛丸也消除不了,这么深渗层的齿轮在哪里使用的,一般是不能使用了,返工看看。

[ 本帖最后由 stigershu 于 2008-10-17 16:06 编辑 ]

ecoollover 发表于 2008-10-16 15:04:38

我是通过打磨试块后就观察得到的放大400倍的图片,在那里看到了晶间氧化。
我是初学者,还不明白晶间氧化和非马之间的关系,请赐教!
谢谢了!

雁南飞 发表于 2008-10-16 19:31:11

注:以下摘自王广生先生的书籍:
    在渗碳气氛中,总有一定量的O2,H2O,CO2存在.当炉子内上述气氛含量较高,或炉子密闭性不好,有空气侵入,或者工件表面有严重的氧化皮时,在渗碳过程中会产生内氧化.内氧化的实质是:在高温下,吸附在工件表面的氧原子可沿A晶粒边界扩散,并和与氧亲和力较强的的元素(如TI   SI MN ALCR)等发生氧化反应,形成金属氧化物,造成氧化物附近基体中的合金元素的质量分数减少,淬透性降低,淬火组织中出现非马组织!
   由于内氧化,表层出现了非马组织,零件表面的显微硬度明显降低,当内氧化层深度小于0.013MM时,对疲劳强度没有明显的影响;但当内氧化层大于0.013MM时疲劳强度随内氧化层的加深而明显下降,内氧化的存在也影响表面残留应力的分布,内氧化层愈深,表面张应力愈大!
为了减少内氧化,建议使用不宜发生内氧化的钢材,如含W,MO NI CU 等的钢种不宜产生内氧化,.
在渗碳时应注意:
1:要控制炉气中的O2 H2O CO2等气体的含量,减少渗剂中的杂质(如S)的含量
2:渗碳前去处氧化皮,清洗零件表面
3:渗碳操作时保证炉子的密封性,保持炉内正压,防止空气进入
4:为减少或者消除内氧化的不良后果,可在渗碳结束 前,向炉内通入质量分数为5%-10%的NH3,只要共渗10分钟,渗入少量的N,即可恢复内氧化损失的淬透性!
5:可通过研磨,磨削加工,电解抛光,喷砂处理,去除表面氧化物和减少氧化物的厚度,均可减少或克服内氧化的有害影响
6:渗碳淬火时增大冷却速度,提高冷却能力,也可以防止非马的出现

viphxing 发表于 2008-10-17 11:47:04

回复 5# 的帖子

内氧化主要和渗碳时间,材料的合金元素有关,很难再热处理工艺里控制,主要是使用保护气氛,控制原材料,一般来讲,时间越长,内氧化越深,但是达到0.1mm不可思议。

霜月 发表于 2008-10-17 12:55:33

喷丸可以消除内氧化的效果有限,楼主这么厚的氧化层,只有采用重新加热,采用冷却能力更强的介质淬火来消除。

slxu306 发表于 2008-10-18 09:56:21

关于非马问题,国外对表面晶界氧化层深、表面非马组织层深、表面层中间转变产物数量等都有要求。而国内只要求非马层深不大于0.020mm。
国外一些好的汽车公司要求非马层深小于等于0.003mm,其实关键是国内的设备精度达不到。国内对非马的重视一直不够重视,大概也是考虑国情吧。

oak 发表于 2008-10-22 19:24:26

在齿轮标准中国标8539中对非马有明确的标准,按齿轮级别不同进行了规定 ,请参阅

ccxxmm 发表于 2009-6-12 11:41:22

回复 8# slxu306 的帖子

国外要求:0.003的非马,肯定采用真空热处理,否则像国内采用的多用炉肯定达不到要求,设备现在国内是没法上了,只有工艺上着手解决了,否则0.02都没法保证。:@ :@ :@

ZGZJTZSH 发表于 2009-6-14 17:44:04

那难道和材料就没关系了吗?????

钢铁医生 发表于 2009-6-24 18:22:03

天然气净化后渗碳 产品质量最好(可与世界任何先进国家媲美)
渗碳件表面非马氏体组织最少(经浅腐蚀后,好设备能长期稳定控制在0.003mm以下。进口设备的低压真空渗碳淬火,由于种种原因,也难以稳定达到这一指标);表面光洁银灰色无碳黑, 一般不烧碳黑。在直生式的850~860℃的C-N共渗中奇迹发生,工件表面光洁银灰色无碳黑。表面含碳量最高、碳化物极度弥散、表面硬度可达HRC 61以上(HV1转换),非马组织<3μm。
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