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[求助] 20CrMnTiH齿轮渗碳淬火,芯部硬度偏高

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[LV.4]偶尔看看III

发表于 2021-9-11 09:16:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 wenllyll 于 2021-9-11 09:19 编辑

产品:半轴齿轮
模数:5.8
材料:20CrMnTiH
要求:渗碳层1.0-1.4,表面硬度58-63,芯部硬度28-40
工艺:910强渗cp1.1,900扩散cp0.9,810保温cp0.8
炉子:金色1.5T密封箱式多用炉

慢油和慢搅都试了,芯部硬度都在40.5-42之间。其他20CrMntiH产品芯部硬度也基本都在40以上。

针对这个问题烦请各位老师指点一二,谢谢!

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[LV.7]常住居民III

发表于 2021-9-11 10:12:18 | 显示全部楼层
如果工艺没有再改进的可能 那就从材料入手吧,材料的化学元素含量有检测么,或者说能否考虑更换成20CrMnTiH1这种淬透带宽更窄的材料   成本也不会增加多少  。我们以前有做过一款变速箱齿轮 也是芯部硬度解决不了  客户要求273-404HV30   做出来芯部硬度一直是在450上下。后来更换了H1 的材料  能控制在420HV上下.  仅供参考  相信贵公司的专业热处理工程师肯定可以解决的
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[LV.4]偶尔看看III

 楼主| 发表于 2021-9-11 17:28:19 | 显示全部楼层
感谢建议!
老师傅今天说了一个方案,操作如下:
淬火开始前搅拌打开,搅拌开始就关掉搅拌,内推链开始工作把产品从后室拉出淬到油里,产品完全入油后10秒打开搅拌(慢搅15Hz)。

说之前试了,芯部硬度可以降低个两三度。我想问下如果这个方法有效,原理是什么?是不是因为关闭了搅拌使得心部冷速降低明显,从而析出了一些铁素体导致芯部硬度降低?
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[LV.7]常住居民III

发表于 2021-9-12 10:58:26 | 显示全部楼层
等温淬火解决不了这个问题。 选择淬透性低的原材料,别要想歪门,否则非M存在,一聋治一哑,得不伤()失,认真执行工艺
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[LV.4]偶尔看看III

 楼主| 发表于 2021-9-12 18:21:43 | 显示全部楼层
T透的水滴 发表于 2021-9-12 10:58
等温淬火解决不了这个问题。 选择淬透性低的原材料,别要想歪门,否则非M存在,一聋治一哑,得不伤()失 ...

昨天他们搞了一炉,今天检出来表面硬度、硬度梯度和硬化层正常,马氏体、残奥和碳化物评级正常,心部硬度降到39.5,金相室那边没有看非马
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[LV.10]以坛为家III

发表于 2021-9-13 10:32:04 | 显示全部楼层
是切的零件本体检测的吗?心部硬度检测位置?模数5.8切实物检齿根圆和齿宽中心线相交的位置的话20CrMnTiH材料不应该有这么高的硬度,特别是采用慢油淬火,除非材料淬透性处于上限,这样的原材料厂家还是不多见的
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签到天数: 23 天

[LV.4]偶尔看看III

 楼主| 发表于 2021-9-13 14:38:44 | 显示全部楼层
是零件本体,检测位置如您所说,我们大小产品检出的芯部硬度基本都超过40
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[LV.7]常住居民III

发表于 2021-9-14 15:27:31 | 显示全部楼层
冷速慢了非马不好控制的,
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[LV.7]常住居民III

发表于 2021-9-14 15:29:19 | 显示全部楼层
还有 你810淬火 不会析出铁素体么?还是说客户不关注芯部铁素体?
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[LV.7]常住居民III

发表于 2021-9-14 16:13:17 | 显示全部楼层
蔡晓华 发表于 2021-9-14 15:29
还有 你810淬火 不会析出铁素体么?还是说客户不关注芯部铁素体?

不析出铁素体心部硬度怎么降低
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[LV.4]偶尔看看III

 楼主| 发表于 2021-9-14 18:07:29 | 显示全部楼层
蔡晓华 发表于 2021-9-14 15:29
还有 你810淬火 不会析出铁素体么?还是说客户不关注芯部铁素体?

您好,我们这边心部这块主要检硬度,很少看组织。前阵子在论坛里好像看到个观点“只要心部硬度达标,组织基本就是合格的”,不知道这个观点在齿轮的渗碳淬火里是否具有普遍性?

另外我们公司常做的型号有上百种,心部硬度的上限要求基本都在42-48,淬火温度常用的就是810和820,心部硬度检出来基本都在40多,对于心部硬度上限为40的个别产品就很容易超标。
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[LV.10]以坛为家III

发表于 2021-9-15 07:59:56 | 显示全部楼层
wenllyll 发表于 2021-9-14 18:07
您好,我们这边心部这块主要检硬度,很少看组织。前阵子在论坛里好像看到个观点“只要心部硬度达标,组织 ...

      一切按技术要求来就可以了,非马的事情就验证的时候看看就好了,这个材料还好吧,非马主要还是表面氧化那层,内部基本不会出现的。
     至于组织也按技术要求来,淬火温度再降低10度就解决问题了。另外齿轮标准里面并未提及铁素体要求。
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[LV.7]常住居民III

发表于 2021-9-15 10:28:21 | 显示全部楼层
dzkyx1314 发表于 2021-9-15 07:59
一切按技术要求来就可以了,非马的事情就验证的时候看看就好了,这个材料还好吧,非马主要还是表面 ...

戴工说的有道理,不过有些客户是会有由要求这个的,我原来做产品  客户要求芯部不允许有析出的铁素体  ,有一款产品芯部硬度要求273-404HV 的产品 也不允许铁素体产生  当时公司被高的很头疼  一直在走让步申请,被扣点。
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[LV.7]常住居民III

发表于 2021-9-15 10:30:30 | 显示全部楼层
cnj63 发表于 2021-9-14 16:13
不析出铁素体心部硬度怎么降低

换淬透性带宽低的材料呗 ,我原来单位吃过亏 ,除了换材料  还要跟客户申请改技术要求  放宽。
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[LV.10]以坛为家III

发表于 2021-9-15 13:04:22 | 显示全部楼层
蔡晓华 发表于 2021-9-15 10:28
戴工说的有道理,不过有些客户是会有由要求这个的,我原来做产品  客户要求芯部不允许有析出的铁素体  , ...

   不允许析出铁素体,那就是不能亚温淬火,这个只能从材料和冷却方面考虑,材料就蔡工说的换淬透性差的,冷却方面淬透性太好,就是上马氏体等温分级淬火油也实现不了。
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[LV.4]偶尔看看III

 楼主| 发表于 2021-9-15 18:20:31 | 显示全部楼层
dzkyx1314 发表于 2021-9-15 13:04
不允许析出铁素体,那就是不能亚温淬火,这个只能从材料和冷却方面考虑,材料就蔡工说的换淬透性差的 ...

确实如您所言,有个炉子上了等温分级淬火油,试了十多炉,上中下取三个产品检验,心部硬度基本上是上层40、中层42、下层45,调整油温、搅拌速度都没啥效果。
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[LV.10]以坛为家III

发表于 2021-9-16 07:40:55 | 显示全部楼层
wenllyll 发表于 2021-9-15 18:20
确实如您所言,有个炉子上了等温分级淬火油,试了十多炉,上中下取三个产品检验,心部硬度基本上是上层40 ...

    这个材料做的比较多,基本就这个情况了,所以呢,可以考虑下降温淬火。很多企业在使用该工艺。
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[LV.4]偶尔看看III

 楼主| 发表于 2021-9-16 21:33:08 | 显示全部楼层
dzkyx1314 发表于 2021-9-16 07:40
这个材料做的比较多,基本就这个情况了,所以呢,可以考虑下降温淬火。很多企业在使用该工艺。

        降温工艺,可以理解为亚温淬火吗?

        刚才查了些资料,学习了下亚温淬火,下面是对这个问题的一些理解,还请您指教:

        看到资料里提到了20CrMnTi的相变点(没有看到是在什么速度下测得的数据):Ac1 740,Ac3 825,Ar1 650,Ar3 730,对于亚温淬火我们应该是要关注这个Ar3,并且要预留温度给淬火延迟这段时间的降温。然后我这里渗碳后降温保温碳势在0.8-0.85,表面含碳量大致应该在这附近,所以表面的Arcm应该还要低于730度。假如说预留30-50度的淬火延迟时间的降温,那么是不是在760-780淬火都可以?您说到很多企业在使用该工艺,能否告知下常用的淬火温度?

        另外还有个问题想请教于您:假如说20CrMnTi的A3在780度,Ar3在730度,我降温到750保温,保温40分钟后是个什么样的组织?我理解是降温过程中不会析出铁素体,但是保温过程中会不会析出铁素体我不太确定。
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[LV.10]以坛为家III

发表于 2021-9-17 07:47:08 | 显示全部楼层
wenllyll 发表于 2021-9-16 21:33
降温工艺,可以理解为亚温淬火吗?

        刚才查了些资料,学习了下亚温淬火,下面是对这个问题的一些理解 ...

       这些数据都只能做为参考,因为这些数据的测定都是理论值,可做为渗工选择的参考,但是实际操作过程需要降温后在该温度进行保温,这个过程就会发生变化,Ar3温度就会变化,就和铁碳相图一样,在极缓慢的情况下加热和冷却转变温度趋于一致。所以只需要比AC3低于一定的温度就可以实现亚温淬火了。
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