20CrMo热处理低硬度状态可行性

han86182383

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= 28.51  D2= 28.51  HV= 456.4(HV0.2)距表面0.10mm
第02点  D1= 29.56  D2= 29.73  HV= 422.1  0.20mm
第03点  D1= 31.13  D2= 31.13  HV= 382.7  0.30mm
第04点  D1= 35.33  D2= 35.68  HV= 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

hy0808hy

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

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

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

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

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

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

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

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

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。