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各位大佬帮看看这个20CrMnTiH的等温正火工艺

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[LV.7]常住居民III

发表于 2021-9-16 20:46:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
40热处理币
本帖最后由 352834643@qq.co 于 2021-10-21 17:20 编辑

炉子是辊底式等温正火炉,工步是上料→预抽真空→预热→升温→保温→快冷→等温→快冷→预抽真空→出料
工件是5.2±0.2模数行星锥齿轮热锻件,锻后组织晶粒度9级以上,材质20CrMnTiH。工件单个重0.25±0.2KG,装料方式为平铺1层,盖一层铁丝网再平铺一层,每盘料重180±10KG(料盘和铁丝网重25KG)。
金相如下:

好点的组织


常规的不合格组织



下面的组织是用这种工艺做出来的

表层是这样的

心部是这样的


这个设备我们也是第一次用,厂家售后也很差,完全就只能靠自己来摸索了。各位大佬帮忙指点指点啊,这个到底要怎么调才合适,调节的原理是什么?



9月24日更新进度
前两天我将升温和保温温度降到了910℃,升温和保温时间没变,等温区的时间和温度也没变。快冷做了3种冷却速度,一种很快(110秒降温到650℃),一种很慢(270秒降温到650℃),一种中等(150秒),结果这三种做出来的组长大同小异,如下几幅图
表层*100,左下角黑色为工件外


表层*200


心部*100


心部*200


该轮次实验工件的组织表层和心部差异非常大。给我的感觉是表层热过头了,心部又没热够。同时得出个结论,正火后的晶粒大小,和冷却速度无关,不知道这个结论正不正确?
现在马上安排一炉910摄氏度,保温约60分钟的实验,希望大佬们不吝赐教,指点指点。

10月19日更新进度
这个问题一直没有解决掉,前两天又重新做了实验,用了三种冷速,得到的结果让人无法接受。试样1基本上用的是最慢的冷速,试样2快冷,试样3是设备能达到的最快冷速。
从组织来看,表层组织说明慢冷比快冷好,但是心部组织又说明快冷比慢冷好,这怎么搞?????

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如果要做渗碳的话,现在才用的正火温度如果低于渗碳温度,做的正火意义就减小了。会出现晶粒长大的情况。 所以建议了解一下原材料厂家建议的正火温度,选取最高的正火温度,比如950℃,保温时间尽可能长,根据工件大小来定。工件装的不要太密,要留出导风的空间,保证外层工件和内层工件都能够快冷。 后边的600℃是去应力的过程,晶粒已经成形,意义不大。所以工艺现在关注两个问题,1、加热温度和时间;2、700℃冷速

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[LV.6]常住居民II

发表于 2021-9-16 20:46:59 | 显示全部楼层
如果要做渗碳的话,现在才用的正火温度如果低于渗碳温度,做的正火意义就减小了。会出现晶粒长大的情况。
所以建议了解一下原材料厂家建议的正火温度,选取最高的正火温度,比如950℃,保温时间尽可能长,根据工件大小来定。工件装的不要太密,要留出导风的空间,保证外层工件和内层工件都能够快冷。
后边的600℃是去应力的过程,晶粒已经成形,意义不大。所以工艺现在关注两个问题,1、加热温度和时间;2、700℃冷速

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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2021-9-20 20:24:17 | 显示全部楼层
来个大佬帮帮忙啊!!!!
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[LV.6]常住居民II

发表于 2021-9-20 22:30:23 | 显示全部楼层
炉子买回来以后测过温吗?如果没有的话,在炉子里多点布测温点,用电偶测下温度准确度及均匀性,都没问题了再做。另外,金相3、5能不能重新磨一下再看看
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[LV.10]以坛为家III

发表于 2021-9-22 09:03:05 | 显示全部楼层
关键问题是等温温度680~700度保温,时间根据装载量。然后快速风冷至500,350度出炉即可
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[LV.8]以坛为家I

发表于 2021-9-22 16:33:30 | 显示全部楼层
多大料装多少,加热保温时间有点短,等温转变650度2小时。风冷至200度以下出炉可以降低氧化
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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2021-9-24 14:01:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 352834643@qq.co 于 2021-9-24 14:29 编辑
daxingxingli 发表于 2021-9-20 22:30
炉子买回来以后测过温吗?如果没有的话,在炉子里多点布测温点,用电偶测下温度准确度及均匀性,都没问题了 ...


温度是测过的,我们另外一种4320材料能做合格;
3、5号金相本来就是这样的。
帖子我重新编辑了,附上了最新的实验结果,大佬请移步看看。
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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2021-9-24 14:03:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 352834643@qq.co 于 2021-9-24 14:29 编辑
T透的水滴 发表于 2021-9-22 09:03
关键问题是等温温度680~700度保温,时间根据装载量。然后快速风冷至500,350度出炉即可


等温温度680~700度保温都还没有开始奥氏体转变吧,而且快速风冷到500,已经产生贝氏体了,我们只要等轴珠光体和铁素体。
帖子我重新编辑了,附上了最新的实验结果,大佬请移步看看。
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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2021-9-24 14:07:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 352834643@qq.co 于 2021-9-24 14:30 编辑
289582933 发表于 2021-9-22 16:33
多大料装多少,加热保温时间有点短,等温转变650度2小时。风冷至200度以下出炉可以降低氧化


大佬,工件是5.2±0.2模数行星锥齿轮热锻件,锻后组织晶粒度9级以上,材质20CrMnTiH。工件单个重0.25±0.2KG,装料方式为平铺1层,盖一层铁丝网再平铺一层,每盘料重180±10KG(料盘和铁丝网重25KG)。
你提到的保温时间可以加长,但是等温转变650度2小时做不到,这个设备设计上等温区最高就只有600,现在是用的580-560。

帖子我重新编辑了,附上了最新的实验结果,大佬请移步看看。
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[LV.6]常住居民II

发表于 2021-9-27 08:53:29 | 显示全部楼层
这个产品最后要做渗碳吧?渗碳温度多少?渗层多深?
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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2021-9-27 13:31:11 | 显示全部楼层
辞职回家 发表于 2021-9-27 08:57
如果要做渗碳的话,现在才用的正火温度如果低于渗碳温度,做的正火意义就减小了。会出现晶粒长大的情况。
...

700℃的冷速是指冷却到700℃的时间尽可能短?
冷到700℃之后又怎么操作呢,我们后面的等温炉温度超过600就要报警。
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[LV.6]常住居民II

发表于 2021-9-28 07:43:47 | 显示全部楼层
如果心部也冷到了700℃,前边的等温正火工艺就结束了,后边就是去应力了。往往为了让心不冷到700,会设定的冷却温度更低,这就要看你工件大小和摆放冷却方式了。
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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2021-9-28 21:33:40 | 显示全部楼层
辞职回家 发表于 2021-9-28 07:43
如果心部也冷到了700℃,前边的等温正火工艺就结束了,后边就是去应力了。往往为了让心不冷到700,会设定的 ...

前面的加热保温用多少度,多长时间?后面的快冷是不是越快越好?
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[LV.10]以坛为家III

发表于 2021-9-29 07:57:31 | 显示全部楼层
我没搞过等温正火,但感觉700度以下l冷速与组织关系不大。
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[LV.4]偶尔看看III

发表于 2021-9-29 16:54:54 | 显示全部楼层
不知道贵司做得什么产品,看金相照片的话混晶和带状组织很严重,晶粒度不均匀。反正我们做得20MnTiB是汽车轴类,我司使用的工艺为930℃保温3小时,然后降温至645℃保温1小时后空气中自然冷却的常温状态,我们做出来没有混晶,带状组织不是很明显。就看贵司炉子是否跟我司一样。仅供参考
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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2021-9-29 17:18:30 | 显示全部楼层
热处理杂工 发表于 2021-9-29 16:54
不知道贵司做得什么产品,看金相照片的话混晶和带状组织很严重,晶粒度不均匀。反正我们做得20MnTiB是汽车 ...

快冷的速度影响什么?我查了很多资料有说影响晶粒度,有说不影响;又有说后面的等温温度影响晶粒度,

我把温度升到了930,保温差不多有70分钟,工件很小,一个0.3公斤不到,快冷是90秒从800℃冷到630左右,出来的情况比之前更差。


好的那个是心部的,差的是表层的,我在想是不是快冷的速度太快了

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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2021-9-29 17:19:53 | 显示全部楼层
感应热处理 发表于 2021-9-29 07:57
我没搞过等温正火,但感觉700度以下l冷速与组织关系不大。

我也查过资料,有说影响的也有说不影响的。
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[LV.10]以坛为家III

发表于 2021-9-30 07:55:02 | 显示全部楼层
要进行球化,试试。680-720度
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[LV.10]以坛为家III

发表于 2021-9-30 07:59:35 | 显示全部楼层
快冷到珠光体转变区后要在700度附近等温。
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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2021-9-30 09:38:02 | 显示全部楼层
感应热处理 发表于 2021-9-30 07:59
快冷到珠光体转变区后要在700度附近等温。

设备达不到,等温区域最多650
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