渗碳齿轮如何获得合适的心部硬度和金相

BIGSTRONG · 发表于 2020-4-26 13:56:28

看资料上讲心部硬度35-40性能最佳，那么如何获得该范围硬度？我们目前使用20CrMo，该材料如果在830以上淬火，硬度很容易超过45，在800-810可以保持在45以下，但是心部会有铁素体存在。现在问题是除了该办法之外还有其他办法吗，换成15CrMo会如何变化，有何利弊？请做过该材料的大神回复,分析国外产品他们硬度一般在35-42范围，他们心部根本看不到明显的马氏体

JG_Wen · 发表于 2020-5-28 16:37:36

BIGSTRONG 发表于 2020-5-28 13:26
请问下20CrMo淬硬性较20CrMoH更高有依据吗

这是基于我曾经听到过一个说法，淬透性好的材料，淬硬性相对差。
不过感谢你的提问，我又仔细思考了一下这个问题，似乎并没有什么依据。淬硬性主要与碳量有关，与合金元素关系不大。
谢谢你的质疑！以前回复草率了

重新回到一下你的原问题：
800-810℃以下，会有F；而830℃以上，则无F。
如果无更高温度的强渗，那么应该是未融F
产生未融F，就是温度不够，所以要消除未融F，需要提高温度，那么保持再830以上。

硬度不仅与温度相关，也与冷却速度相关。
你的芯部硬度普遍偏高，需要检查你的淬火油。
这个硬度应该用了快油，不然不会这么高。所以你可以改一下慢油试试看。

至于采用慢油对表层的影响：
如果渗碳，C曲线右移，过冷A稳定性增加。临界冷速降低。表面硬度对冷速的微调应该不会那么敏感。

以上个人观点，供参考。
如果要做试验的话，麻烦也分享下结果，互相学习。

BIGSTRONG · 发表于 2020-5-9 14:59:33

JG_Wen 发表于 2020-4-29 14:29
增加回火，调硬度。什么类型的工件？

回火温度对渗碳的心部硬度影响很小，反而会显著降低表面硬度

BIGSTRONG · 发表于 2020-4-29 08:25:50

最后为笔误，应为铁素体

JG_Wen · 发表于 2020-4-29 14:29:35

增加回火，调硬度。什么类型的工件？

shihuan211152 · 发表于 2020-4-30 09:39:25

国外零件的材料分析了吗？也是20CrMo？日本常用这种材料，但日本材料的淬透性比国内的好，合金元素相对高一些

国内的这个材料淬透性很不好的，Mo的含量几乎是齐着下限生产。不知道你的产品模数是多少的，心部硬度怎么会这么高？

建议你可以考虑选择20CrMoH钢，选择下淬透带的材料。另外还可以尝试采用热油，慢搅拌或不搅拌的方式降低心部硬度；将渗碳和淬火分开来做，二次加热淬火，设定合适的保温时间------

热处理技师 · 发表于 2020-4-30 11:46:14

工艺调整基本达到要求、

小明_nQ0D4 · 发表于 2020-4-30 13:28:57

我们这个材料做3-4个模数的齿轮，心部硬度都是偏下差，就在30-31，我想提都提不上去。这个材料和20CrMnTi淬透性差不多，甚至还要低一点。

BIGSTRONG · 发表于 2020-5-9 14:57:58

小明_nQ0D4 发表于 2020-4-30 13:28
我们这个材料做3-4个模数的齿轮，心部硬度都是偏下差，就在30-31，我想提都提不上去。这个材料和20CrMnTi淬 ...

牌号没带H淬透性明显比20crmnti低，试验时，20crmnti直径30多心部可以淬到38，而20crmo同等条件只有28，好富顿555的油

BIGSTRONG · 发表于 2020-5-9 15:01:45

shihuan211152 发表于 2020-4-30 09:39
国外零件的材料分析了吗？也是20CrMo？日本常用这种材料，但日本材料的淬透性比国内的好，合金元素相对高一 ...

2模的，日本的碳量会低一点，一般会到0.16-0.17，我们用的一般0.19-0.21

JG_Wen · 发表于 2020-5-27 11:35:51

BIGSTRONG 发表于 2020-5-9 14:59
回火温度对渗碳的心部硬度影响很小，反而会显著降低表面硬度

首先我不知道你的产品，也不知道产品的表面要求。
如果我猜测是齿轮件的话，20CrMo相比于20CrMoH, 淬透性较低，淬硬性更高。
如果换成淬透性更好的材料，关于出现芯部铁素体和硬度过高的问题应该会有改善。
目前齿轮行业，20CrMoH使用的更多。（当然还有其他类似的材料，20CrMnTi等）

BIGSTRONG · 发表于 2020-5-28 13:26:31

JG_Wen 发表于 2020-5-27 11:35
首先我不知道你的产品，也不知道产品的表面要求。
如果我猜测是齿轮件的话，20CrMo相比于20CrMoH, 淬透 ...

请问下20CrMo淬硬性较20CrMoH更高有依据吗

BIGSTRONG · 发表于 2020-5-29 08:22:19

JG_Wen 发表于 2020-5-28 16:37
这是基于我曾经听到过一个说法，淬透性好的材料，淬硬性相对差。
不过感谢你的提问，我又仔细思考了一下 ...

我们做的是碳氮共渗，共渗温度为860，之后冷却保温淬火。做的是摩托车齿轮，2模数为主。我们一开始用的是好富顿HQ-SS油，是一款中等冷速（最大冷速85）冷油，然后一开始选用的材料也是20CrMoH，做出来心部硬度个别种类齿轮心部会超过45，最高达到48，淬火温度为830，齿轮出现崩齿失效问题，后面将材料改为不带H的，然后降低淬火温度来保证心部硬度合格，根据JBT10424标准，心部硬度要求28-45，但对心部组织没有明显要求，所以我们就从15年来一直沿用这个工艺，但是有一款齿轮市场反馈多例断齿（1模数），这是个长久而且严重的问题，在多次更改工艺还未解决问题，在供应商的推荐下我们更换了淬火油，更换为好富顿MT555，这是一款冷速更低点的等温淬火油，换了之后心部硬度并未明显降低。所以我认为主要还需要从材料角度入手，不知是否可以在材料淬透性要求里要求J3（45-40），这样的话就能避免小齿轮心部硬度超差现象，稍微厚实点的齿轮心部硬度是不易超差的，反而跟前楼一位说的那样想提高都难，因为我们轴类零件就提不高，也是这种材料，用20CrMnTi问题分分钟解决。

JG_Wen · 发表于 2020-5-29 13:00:03

本帖最后由 JG_Wen 于 2020-5-29 13:05 编辑

BIGSTRONG 发表于 2020-5-29 08:22
我们做的是碳氮共渗，共渗温度为860，之后冷却保温淬火。做的是摩托车齿轮，2模数为主。我们一开始用的是 ...

所以你的意思是860共渗，如果降温到810-820，淬火，芯部析出了F ？？？？不至于吧？？你们什么炉子？中间冷却可控吗？
我暂时没找到C曲线图，猜测810的保温时间过长了？或者中间冷却温度过低，然后又重新升到了810度？

1模的小齿轮确实齿厚小啊，换材料吧。

断齿确实与芯部韧性有关，但也与齿形齿向有关。
我知道的很多摩配齿轮都不磨齿，一旦炉内温度不均或者材料组织不均匀，导致其中部分齿轮的齿向变化超差，在使用啮合时不匹配，造成齿局部应力过大，降低了齿轮疲劳寿命，容易崩齿。不知道你们磨不。

JG_Wen · 发表于 2020-5-29 13:19:14

共渗深度有多少？1模的齿轮，渗深了也要考虑C含量变化的影响。
工艺说下噻，温度，保温时间等

BIGSTRONG · 发表于 2020-5-29 13:26:25

JG_Wen 发表于 2020-5-29 13:00
所以你的意思是860共渗，如果降温到810-820，淬火，芯部析出了F ？？？？不至于吧？？你们什么炉子？中 ...

易普森1.5吨超级渗碳气氛多用炉，炉温还有中间传输我们都有注意到，应该不存在问题

BIGSTRONG · 发表于 2020-5-29 13:27:59

JG_Wen 发表于 2020-5-29 13:19
共渗深度有多少？1模的齿轮，渗深了也要考虑C含量变化的影响。
工艺说下噻，温度，保温时间等

渗层我们做到0.3左右，，，，，

BIGSTRONG · 发表于 2020-5-29 13:28:55

JG_Wen 发表于 2020-5-29 13:00
所以你的意思是860共渗，如果降温到810-820，淬火，芯部析出了F ？？？？不至于吧？？你们什么炉子？中 ...

换哪种材料啊，这不是小事，而且现在没有可靠的试验手段

JG_Wen · 发表于 2020-6-1 11:31:51

本帖最后由 JG_Wen 于 2020-6-1 11:33 编辑

BIGSTRONG 发表于 2020-5-29 13:26
易普森1.5吨超级渗碳气氛多用炉，炉温还有中间传输我们都有注意到，应该不存在问题

这是20CrMo的C曲线。
860降温到820保温，再淬火，芯部出现了F，还是小模数1的齿轮。（而830用同样的油，确没有）
有点怀疑哈~材料出问题了？温度计出问题了？

换什么材料不敢说，要做严格的综合试验的。

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