高温渗碳组织缺陷
1)硬度如下表:工件外圆处 工件内孔处
序号 维氏硬度/距离 洛氏硬度 序号 维氏硬度/距离 洛氏硬度
1 674.2/0.03 MM 59.0 1 598.2/0.10 MM 55.0
2 689.9/0.10 MM 59.5 2 0.24 MM
3 749.6/0.16 MM 62.0 3 701.5/0.35 MM 60.5
4 816.4/0.21 MM 65.0 4 714.6/0.45 MM 60.5
5 819.6/0.35 MM 65.0 5 801.6/0.55 MM 64.5
6 824.2/0.45 MM 65.0 6 809.7/0.65 MM 64.5
7 842.2/0.55 MM 65.5 7 813.8/0.75 MM 64.5
8 855.6/0.65 MM 66.0 8 766.3/0.85 MM 63.0
9 793.4/0.75 MM 65.0 9 738.0/0.95 MM 62.0
10 755.0/0.85 MM 62.5 10 668.0/1.05 MM 58.5
11 715.8/0.95 MM 60.5 11 538.2/1.12 MM 51.5
12 682.6/1.05 MM 59.5
13 635.4/1.15 MM 57.0
14 609.0/1.25 MM 55.5
15 560.0/1.36 MM 53.0
2)组织:
a)工件外径表层渗碳层深度约1.36MM;内孔表层渗碳深度约1.12MM,
b)工件表层组织,残留A+粗针状M+网状碳化物,5级,残留A达%30以上;
c)裂纹沿晶界分布,呈严重过热;
3)分析:高温渗碳,一次淬火,淬火及保温温度较高,以致于组织过热;
从上图观察,工件表层呈现大量残留A组织,且M针叶较粗大并沿晶界析出多量条状网状碳化物,裂纹沿晶界分布;其原因分析为:
a)工件在高温长时间渗碳,且温度偏高,以致于工件表层碳浓度呈现超高状态,淬火后出现大量残留A组织及多量碳化物;
b)工件渗碳后出炉直接淬火,淬火及保温温度较高,以致于组织中呈现大量残留A;
c)裂纹沿晶界分布,显示工件的淬火温度超高,过热温度淬火得到粗大的M和大量的残留A组织,在较大的淬火应力下,出现沿晶分布的裂纹;
4)处理:
工件表层呈现大量残留A,在磨削加工时,残A组织在磨削时的加温及磨削应力,工件内部易发生组织转变,产生巨大组织应力,使工件表层产生磨削裂纹缺陷;(工件必须进行再加热淬火,细化晶粒,减少残留A体量,减少磨削加工裂纹形成的机率)
5)结果:
a)组织要求M1-4级,实测M5级;残留A少于30%,实测残A多于30%;
b)渗碳层要求深度:0.9-1.2,外圆实测:1.36MM;内孔:1.12MM;(未用ISO2639公式计算) 请问楼主：工件所用材料、高温渗碳、淬火的温度？ 回复2#霜月老师,此产品乃外协试样加工,并未批量,具体工艺不明,以上数据只从样品金相图貌上分析得出,
此工件为转向节销,材料为20CrMnTi,工件直径47MM,长度206MM,中心直径11MM的孔贯穿整个长度,表面淬火硬度要求HRC59-63,深度0.9-1.2MM,深度界限值为HV3/550处; 我认为渗碳时炉内碳势太高，加上渗碳温度高，出现了网状渗碳体，淬火应力加上后续磨削应力而出现开裂。 回复4楼qinqiang268 老师,此工件还未进行磨削加工, 回复4楼qinqiang268 老师,我分析的 第4)项中的处理只是分析此产品在后续磨削加工时会出现的问题,因此报告是出给外协热处理加工单位的,所以各部分都写出来,误导你了,不好意思,谅解!!!! 谢谢楼主！
真是难得！ 楼主分析的比较祥细和全面,从心部图片上看,工件的确是过热,表层残留奥氏体较多也是温度高的一个特征,但不一定完全是淬火温度才会产生的,因为渗碳碳浓度高也将产生较多的残留奥氏体,但我基体赞同楼主的分析思路, 有没有老师对我的判断提出异议啊, 我们厂的转向节销是实心的，不过规格和你一样！ 从材料着手分析比较靠谱，是不是锻造的粗晶遗传，只有0.9-1.2的有效层，就是1050渗碳，两个小时多一点就够了，晶粒在两个小时长大是有限的，碳势偏高是事实。
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