han86182383 发表于 2025-7-29 09:41:33

20CrMo热处理低硬度状态可行性

我们公司有个零件,材料为20CrMo,料厚6mm,图纸要求碳氮共渗处理,深0.15mm~0.3mm,硬度400HV~490HV。请问下这个状态优点在哪,是否有实际应用场景?
硬度
第01点D1= 28.51D2= 28.51HV= 456.4(HV0.2)距表面0.10mm
第02点D1= 29.56D2= 29.73HV= 422.10.20mm
第03点D1= 31.13D2= 31.13HV= 382.70.30mm
第04点D1= 35.33D2= 35.68HV= 294.3心部
表面组织为回火屈氏体+少量其它组织,如图表面金相组织;心部组织为板条状马氏体+极少量铁素体,如图芯部组织。

suda 发表于 2025-7-30 10:24:52

华驰机械热处理 发表于 2025-7-30 09:39
硬度是能达到,同样的硬度淬火加低温回火耐磨程度比不上碳氮共渗加中温回火,我们这边试过好多次都是这结 ...

这个比较好理解,都是回火马氏体(回火屈氏体其实也是回火马氏体,只是回火温度高点而已),渗碳后的高碳马过饱和度大,中温回火过程中析出的碳化物也更多些,现加上碳氮共渗时表层本身就有少量碳化物和少量氮化物做支撑,所以相同硬度下做碳氮共渗的更耐磨很正常啊。

玛维影歌 发表于 2025-7-29 10:57:59

优点:表面硬一点,耐磨性好一点,抗压入性能好一点。
应用:比如自攻螺钉,就靠这点点提高的硬度实现自攻性能。
          比如小型齿轮、轴承等,主要提高耐磨性。
          比如有些手工工具,也需要提高一点硬度。

han86182383 发表于 2025-7-29 11:09:13

玛维影歌 发表于 2025-7-29 10:57
优点:表面硬一点,耐磨性好一点,抗压入性能好一点。
应用:比如自攻螺钉,就靠这点点提高的硬度实现自攻 ...

这个零件和你描述的场景是不一致的, 表面相对碳氮共渗是很软的

木叶微凉 发表于 2025-7-29 11:38:33

本帖最后由 木叶微凉 于 2025-7-29 11:39 编辑

这个工艺和链条上的滚子很像,工况有耐磨和受冲击要求。

weibo520 发表于 2025-7-29 14:00:58

碳氮共渗,你整么把硬度控制得这么低得呢

华驰机械热处理 发表于 2025-7-29 16:33:40

weibo520 发表于 2025-7-29 14:00
碳氮共渗,你整么把硬度控制得这么低得呢

回火温度高一点不就行了吗?这不是基本功吗?

weibo520 发表于 2025-7-30 08:47:06

华驰机械热处理 发表于 2025-7-29 16:33
回火温度高一点不就行了吗?这不是基本功吗?

呵呵,有的时候脑子突然短路了

han86182383 发表于 2025-7-30 08:47:35

木叶微凉 发表于 2025-7-29 11:38
这个工艺和链条上的滚子很像,工况有耐磨和受冲击要求。

是的这个零件目前节点就是硬度高了(常规表面600HV以上),耐磨好点,但是疲劳受力会断;硬度改低(表面450HV左右),不耐磨,疲劳不会断;
我们这现在就对这个低硬度的缺少理论经验

han86182383 发表于 2025-7-30 08:51:46

华驰机械热处理 发表于 2025-7-29 16:33
回火温度高一点不就行了吗?这不是基本功吗?

在手册上没这种加工工艺,这个碳氮共渗+高温回火实际运用场景多和普遍么?
我们内部的老师傅提出,如果单看硬度,这个零件只要淬火+(中温或高温)回火就可以了

华驰机械热处理 发表于 2025-7-30 09:39:01

han86182383 发表于 2025-7-30 08:51
在手册上没这种加工工艺,这个碳氮共渗+高温回火实际运用场景多和普遍么?
我们内部的老师傅提出,如果 ...

硬度是能达到,同样的硬度淬火加低温回火耐磨程度比不上碳氮共渗加中温回火,我们这边试过好多次都是这结果,但是原理我真不知道;P

hy0808hy 发表于 2025-7-30 10:16:47

华驰机械热处理 发表于 2025-7-30 09:39
硬度是能达到,同样的硬度淬火加低温回火耐磨程度比不上碳氮共渗加中温回火,我们这边试过好多次都是这结 ...

同样的硬度,含碳量高的要耐磨些。

2906292615 发表于 2025-7-30 11:03:54

suda 发表于 2025-7-30 10:24
这个比较好理解,都是回火马氏体(回火屈氏体其实也是回火马氏体,只是回火温度高点而已),渗碳后的高碳 ...

回火屈氏体不是极细的珠光体叫屈氏体吗?

suda 发表于 2025-7-30 11:33:12

2906292615 发表于 2025-7-30 11:03
回火屈氏体不是极细的珠光体叫屈氏体吗?

你指的是从奥氏体直接转变的屈氏体,回火屈氏体指的是从马氏体在中温回火后的产物,二者性能有较大差异。

2906292615 发表于 2025-7-30 13:46:47

suda 发表于 2025-7-30 11:33
你指的是从奥氏体直接转变的屈氏体,回火屈氏体指的是从马氏体在中温回火后的产物,二者性能有较大差异。 ...

请问有相关文献吗?这两者区别我还没了解过,想学习一下

suda 发表于 2025-7-30 14:13:40

2906292615 发表于 2025-7-30 13:46
请问有相关文献吗?这两者区别我还没了解过,想学习一下

随便哪本热处理工艺书都应该有提到,这跟索氏体和回火索氏体组织的区别是一样的道理,可以参看一下13320标准调质5~8级组织。

尚文者智 发表于 2025-7-31 08:28:32

han86182383 发表于 2025-7-30 08:47
是的这个零件目前节点就是硬度高了(常规表面600HV以上),耐磨好点,但是疲劳受力会断;硬度改低(表面 ...

为什么要选这个材料和工艺呢?低碳钢碳氮共渗+高温回火,经济性很差啊,就算成功了成本也会是这个产品的减分项。
试试换个中碳合金钢甚至中碳钢的材料,普通的淬火+中低温回火/或者贝氏体淬火,硬度做到600左右,市场上汽车的正时链条滚子差不多是这种工艺。

han86182383 发表于 2025-7-31 13:52:42

尚文者智 发表于 2025-7-31 08:28
为什么要选这个材料和工艺呢?低碳钢碳氮共渗+高温回火,经济性很差啊,就算成功了成本也会是这个产品的 ...

您的意识是中碳钢成本更低, 是否可以是42CrMo这种材料,这种材料我们用的很少,没经验

尚文者智 发表于 2025-8-1 11:29:42

han86182383 发表于 2025-7-31 13:52
您的意识是中碳钢成本更低, 是否可以是42CrMo这种材料,这种材料我们用的很少,没经验 ...

汽车的链条滚子是中碳钢,但是跟你们这个尺寸相差很大,经验不能直接用。建议你们选几种一起做测试,经验都是慢慢积累起来的,做好了记得分享一下。

木叶微凉 发表于 2025-8-1 11:31:26

han86182383 发表于 2025-7-31 13:52
您的意识是中碳钢成本更低, 是否可以是42CrMo这种材料,这种材料我们用的很少,没经验 ...

像滚子选材一般是35K,40Cr然后再考虑35CrMo或42CrMo。
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