横笛吹雨 发表于 2009-7-29 12:47:55

对症下药--性能与热处理工艺

热处理的目的无非是改善组织、达到需要的性能(包括机械性能、切削加工性能等)。而机械性能中又包括硬度、强度(抗拉、抗压、抗弯、屈服、静压……)、塑性、韧性(冲击韧性、断裂韧性……..)等等。零件千差万别,性能要求也千差万别。面对不同材料、不同产品、不同性能要求,大家是如何对症下药的呢?尤其是面对常见的硬度、强度之外的指标,您是如何有针对性地制定或调整热处理工艺的?
希望大家能提供实际案例,尤其欢迎失败与成功的对比案例。

横笛吹雨 发表于 2009-8-8 18:08:46

顶一下

近来忙于工作和一些其他帖子的讨论,把这个帖子搁一边凉快了十几天了:lol
发这个帖子的起因是,看到论坛内有不少针对性能方面的求助帖子最终都不了了之,求助者对问题解决情况也很少有反馈的。所以讨论了不少问题,但也浪费了不少宝贵的知识和实践经验。所以也就有了发这个帖子收集相关性能与对应热处理工艺的想法。在此也拟定一个范式,便于大家参与,并欢迎随时讨论:
【工件名称】
【材料】
【主要尺寸】
【性能要求】(可单独针对某一项,如延伸率、冲击韧性)
【热处理工艺】
【检测结果】
【调整工艺】
【复检结果】

横笛吹雨 发表于 2009-8-8 21:09:57

从这个帖子(http://www.rclbbs.com/viewthread.php?tid=38341&extra=page%3D8)取一个不完整的例子抛砖引玉:
【工件名称】XXX
【材    料】XXX   
【主要尺寸】XXX
【性能要求】塑性和低温冲击
【热处理工艺】调质后冷作变形,再低温回火
【检测结果】降低到XXX
【调整工艺】在低于原调质的高温回火温度40℃的温度回火
【复检结果】可基本恢复到冷作变形前的水平(XXX)
但是,该帖中“老热工”武工说:“如果局部变形量大再结晶退火时,晶粒会粗大,塑性指标恢复不会超过冷作变形前塑性指标,低温冲击能也不会恢复调质后的指标。变形量小的部位不会发生二次再结晶,塑性指标能恢复较好一些,也不会超过冷作变形前塑性指标。如果是去应力退火,塑性指标、低温冲击能恢复不会超过冷作变形前塑性指标。况且去应力退火掌握不当还会形成第二类回火脆性。”况且,如果只是去应力退火,豹工在下面帖子(http://www.rclbbs.com/redirect.p ... o=lastpost#lastpost)中又说了:会“保留加工硬化”。
所以,在控制变形量不致达到临界变形量的前提下,还是在低于原调质高温回火温度40℃的温度回火更可行一些。

hufadong 发表于 2009-8-12 09:41:51

【工件名称】不锈钢冷轧卷板
【材料】    SUS443
【主要尺寸】0.3X700XC
【性能要求】硬度<200HV,屈服强度>250,抗拉强度>450,延伸率>28
【热处理工艺】退火工艺,连续光亮退火炉退火,用氨分解气体保护,首先是温度1100摄氏度,保温是2.4min/mm
【检测结果】做金相检测,表面还有粒状的碳化物,晶粒不均匀,有些呈轧制方向的椭圆形,测机械性能,其他性能均可以,硬度偏高至210
【调整工艺】通过调整保温时间至2.7min/mm
【复检结果】各种机械性能均达标!

whui 发表于 2009-8-14 22:24:02

【工件名称】冲头
【材料】    高速钢 W6
【主要尺寸】Φ30X60
【性能要求】硬度63-66HRC,一定的韧性,达到四万件
【热处理工艺】1220分级淬火
【检测结果】质量不稳定,有早期脆断的情况
【调整工艺】1190低温分级淬火,提高韧性,硬度调整为58-62HRC
【复检结果】基本达到设计要求

横笛吹雨 发表于 2009-8-15 07:57:19

回复 5# whui 的帖子

能否说明一下工艺调整的理由以及前后两种工艺的分级温度、回火工艺情况?

whui 发表于 2009-8-15 12:46:05

两次分级,580和280然后560X1.5h回火四次

所以因为 发表于 2009-8-16 08:51:24

回复 5# whui 的帖子

如果冲头硬度调整为58-62HRC,用1190℃加热淬火,硬度会在上限或者冲破上限。冲头的韧性指标是很重要的,根据你的硬度要求,建议用1150℃加热温度比较合适。
个人观点,仅供参考。

whui 发表于 2009-8-16 11:06:55

我们1190℃加热560℃回火出来一般在62-64HRC之,然后转580-600℃高温一次

whui 发表于 2009-8-16 11:10:36

1150℃没有试过,更低温度淬火,和转高温回火那个的对韧性的效果好一些呢?

whui 发表于 2009-8-16 11:19:11

【工件名称】行星齿轮
【材料】   20Cr
【主要尺寸】Φ30X15
【性能要求】表面硬度58-62HRC;心部硬度30-35HRC,
【热处理工艺】860碳氮共渗后淬分级油
【检测结果】心部硬度过高达到40HRC左右,在台架试验中发生断裂
【调整工艺】后调整油的冷速,换成好富顿2565高温油
【复检结果】心部硬度34HRC左右,满足台架试验要求

横笛吹雨 发表于 2009-8-16 20:04:57

原帖由 whui 于 2009-8-15 12:46 发表 http://www.rclbbs.com/images/common/back.gif
两次分级,580和280然后560X1.5h回火四次

那么低温淬火的采用280度分级应该是贝氏体淬火了吧?

whui 发表于 2009-8-16 21:26:27

应该是贝氏体加马氏体吧
580和280时间都不是很长,580度1-2min,280度15min,主要是为了防止变形。

所以因为 发表于 2009-8-17 08:33:41

回复 10# whui 的帖子

1150℃加热淬火,硬度范围在60~61HRc左右,我做过类似的冲头。用稍低的温度淬火比稍高温度回火对冲头的韧性更有帮助;回火温度560℃,3~4次回火。
建议280℃贝氏体淬火等温时间延长至1h,以提高冲头的韧性。

横笛吹雨 发表于 2009-8-17 19:38:02

回复 13# whui 的帖子

哦,那么您的调整工艺重在降低淬火温度。
由您和沈工的讨论可看出,这类不需要红硬性而需要较高韧性的冷磨具提高韧性的方法有3种:(1)正常淬火下提高回火温度(2)降低淬火温度(3)贝氏体淬火。而以后两种更为有效。
有一个问题,高速钢贝淬的等温时间对残奥多稳定性有很大影响,不知对应多大的贝氏体量时韧性好而残奥量也能在3-4次高温回火后基本分解?

霜月 发表于 2009-8-18 10:02:09

回复 5# whui 的帖子

请问:该冲头所加工零件材料和坯件状况(正火或退火、硬度和组织)?

whui 发表于 2009-8-18 12:28:22

回复 15# WJFU66 的帖子

残奥应该在第二次回火的时候基本上都转变的差不多了,我做过一次试验,高速钢w6,1225分级560回火,第一次回火硬度增加很多,有2-3HRC,我觉得应该是残奥转变的贡献,第二次回火略有增加,第三次和第四次基本上硬度都不怎么变化了的,

whui 发表于 2009-8-18 12:30:37

回复 16# 霜月 的帖子

8mm厚的板材,车架,硬度偏高应该有200HB左右

[ 本帖最后由 whui 于 2009-8-21 20:04 编辑 ]

横笛吹雨 发表于 2009-8-21 19:06:52

回复 17# whui 的帖子

那是否是你等温时间短的缘故?
一般地,等温过程会增加残奥的稳定性,故需增加回火次数。

whui 发表于 2009-8-21 20:08:06

谢谢指导
我们再延长等温时间看看能不能更有效果
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