『分享』 轴类锻件等温正火专题

duckie109

“第一次交货是有带状组织，这是原材料的问题”
材料是否有问题，看的是厂家与钢厂的技术协议以及执行情况。按技术协议验收合格，材料就没有问题。即使由于材料产生质量问题，对不起，我只能说，厂家对于钢厂的控制太差，自身水平不够。虽然钢材可能可以退货，但是由于对原材料控制的不足引起的风险，在后道工序将被无限放大。
我们已经通过调整等温正火的工艺参数消除了偏析，而且已经公布，您的论点显然没有立足点。

“第二次出现贝氏体组织，说明了制订的等温正火工艺不合适。”
一点没错。我们多做了2轮试验就消除了贝氏体。当然，这绝大部分归功于供应商的经验和胆气。。。

“等温正火液”却是怎么个用法？类似盐浴吗？设备是否是专用的？

[ 本帖最后由 duckie109 于 2009-6-24 20:14 编辑 ]

霜月

阶梯轴等温正火出现贝氏体组织，问题多出在等温前的风冷阶段，进入等温炉之前的工件温度应高于贝氏体形成温度，尤其是轴径小的部分、处于料筐上部或下方.的温度下降快，更易引起重视。
正如楼主所说，由于零件材料和结构的不同、所用设备差异、以及装炉方式、等温前的冷却方式的不同，每家的等温正火工艺都不可能照搬别家的。

凌云谷

4年前，我做过变速器同类齿轴的等温正火工艺，也遇到过同样的问题，当时国内能查到的等温正火的资料较少，花费了一定的精力才解决了相关问题（主要是硬度不均匀、晶粒不均匀、最大直径脱碳异常（在另一个帖子中，我会做一些介绍）等问题）。

38#的原帖作了重新编辑，最近忙于供应商审核，后续补充说明可能会迟些，正好可以看看大家的探讨。

duckie109

嘻嘻，我也再等等，最近忙着装修准备婚事。


我看到您提到了小端套帽子的方法。是试验时用，还是生产时也要用呢？
我曾经有过一个很邪恶的想法，送样的时候套小帽子，改进两端组织，实际生产时不用。后来实在受到良心谴责，改用了别的方法。。。

[ 本帖最后由 duckie109 于 2009-6-26 18:24 编辑 ]

wahg

“等温正火液”却是怎么个用法？类似盐浴吗？设备是否是专用的？
你查一下<金属热处理>杂志,有人做广告.

凌云谷

（续38楼）

二、等温前的风冷处理的风温、风量、冷却时间的控制非常关键，这些因素结合装炉量、装炉方式，决定了冷却速度和进等温炉前的工件温度，也就基本决定了组织状态。
这个阶段的控制手段，目前的方式只是控制以下几个方面：
1、有的设备，采用鼓风机下方进风口的加热电阻带加热冷风使之成为热风来冷却工件，通过工件后的热风直接排空。
      这种方式下，鼓风机的风流量和电阻带的功率直接影响了热风的温度以及带走热量的能力，也就决定了设备控温冷却的冷速，故在设备初始设计制造时，就该考虑鼓风机变频可调、加热功率可调。
     这种类型的设备，要使组织和硬度的均匀性提高，风温就得提高，同时为了保证冷速和硬度，风量同步需要提高。
     风温有采用250－350℃，温度再高由于热风排空能源浪费很大；风温太低会容易形成下层料出现贝氏体以及硬度偏高，硬度均匀性也差。
     余热的循环利用在国外设备上已经得到普遍考虑，而国内厂家这方面也在起步中。
2、有的设备，采用风道封闭、热风（来源于工件本身热量对空气的加热）循环的方式来来冷却；这种结构，工件进入热风冷却室，工件温度在下降、风温在上升，最后在一定时间后两者达到一个交点后再共同下降；在冷却速度上是高温阶段冷却速度大大大于等温温度附近的冷却速度。
     这种类型的设备，一般有一个可调节风门大小的风口来引入部分冷风从而来影响热风的温度和带走热量的能力；目前还没有看到风口大小自动调节、风量变频的设备。
3、一般可以采用降到等温温度以下10-30℃关闭风机的方法来实现温度的简单控制（基于节拍问题，温度已降到设定温度但节拍时间没走完，则关闭风机节约能源以及防止温度过冷出现贝氏体）。
4、冷到过低的温度后进入等温区（有时是由于冷却时间过长）会硬度过高、甚至出现贝氏体。
     未冷到温（没有达到等温温度以下）就进入等温区（往往同时存在时间过短、冷却速度不够），会影响带状的改善、硬度过高以及组织的均匀性，甚至出现形似魏氏体的组织。

霜月

补充一点：即使加热阶段的温度和保温时间合适、等温前的风冷控制得当，等温温度也选择合理，但如果等温时间不充分，等温转变不完全的话，在随后的空冷过程中也会出现贝氏体，导致硬度偏高。
总的来说锻件等温正火后的组织和硬度主要取决于加热温度、加热时间、急冷速度、急冷温度、等温温度、等温时间这六个工艺参数。

duckie109

您的帖子给了我很大的启发。从我这次试制的经历来看（包括另一家供应商），等温正火前的冷却速率直接影响了形成的组织，而等温正火之后的冷却可以在不影响组织的情况下影响工件的硬度。并且，等温温度越高，工件硬度越高。这和很多人的理解相反吧，呵呵。

最近一直忙着装修，很少有时间上网，这个帖子有点虎头蛇尾了，实在抱歉，惭愧。
谢谢各位大侠的支持和热情！
第7楼的工艺更改方案已经更新完，有些细节没有全部写出，有兴趣的朋友可以继续讨论或者给我留短信：）

slfly

专研深入，精神可嘉。
经验之谈，务必要顶。

duckie109

又经过2个多月的锻件开发，发现在某些情况下，环境温度竟然可以成为关键因素。

做了将近15轮试验，类似零件使用连铸材料，在金相符合标准的情况下，硬度做到了165HB左右。
锁定的关键因素之一是：凌晨出炉！ 嘎嘎。。。

将入深秋，环境温度将不再给正火带来毁灭性的影响，预计批产后可以在白天出炉了。。。

所以因为

关于季节（环境）对正火的影响确实是存在的，请看下帖12、70、74、75楼的阐述：
http://www.rclbbs.com/viewthread ... page%3D1&page=1

dclyun88

2# duckie109


不知道你这个轴粗车后还有些什么工艺，我到是觉得这个检测协议定的不太对，正火硬度无非是为了下一步冷加工方便，比如拉花键啊、滚齿啊，难道你这跟轴所有后续都要加工，如果不是何必每个部位都去检一下硬度，我觉得没这个必要

jcjszx

我来给楼主泼下冷水：8620的材料要做到你现在讲的这样，也没有你说的那么难！
1，从你的检测位置来看，在外园内20mm,如果在心部，你的带状一定不合格！
2，至于你提到的纯洁度，功劳不在你，而在钢厂。
3。我厂的正火硬度如果保持在160HB以下，组织绝对不会超过2级。因这个硬度就是在退火。
4。你现在的硬度，在以后的机加中（特别是滚轧）会出现单边。这是我们厂正在发愁的一件事：硬度上去了组织不好，组织好了硬度又低（要求165---195HB）
5。对于你（增加锻件两端的直径，增加粗车的加工余量。这样一来可以减少直径差异带来的冷却速度差异，减小产生游离珠光体的几率，二来由于这样只需要修模，不影响下料重量，不会明显增加成本，所以我同意了这种方案，）我也不大赞同，原因是你改变原有的锻造流线。使材料性能有所下降！
如有不当请多多指正！

duckie109

52# dclyun88


几乎所有位置都需要后续加工。
硬度是我司美国总部打的，对于PPAP样件，要求是比较严的。正常验收不会打那么多的点的。

duckie109

我来给楼主泼下冷水：8620的材料要做到你现在讲的这样，也没有你说的那么难！
1，从你的检测位置来看，在外园内20mm,如果在心部，你的带状一定不合格！
2，至于你提到的纯洁度，功劳不在你，而在钢厂。
3。我厂的 ...
jcjszx 发表于 2009-9-11 13:07

回答下这位朋友的问题：
1，检测位置问题：早期和工程确认了检测深度是25mm（1inch），照片是该深度范围内的最差视场。心部供应商也做过检测，我也在现场确认了，最差的状态也是在我司合格范围内的，不超过GB13220中的2级带状。
2，我没有说过纯洁度功劳在我。。。 但是我们和钢厂签订的技术协议里，纯洁度有明确要求，具体标准参照我司材料标准和ASTM E45。
3，退火的带状很难保证的，而普通正火的问题是组织不均匀，难控制。一般的规律是，一样的材料，等温正火工艺，硬度越高，带状越好，但是容易出现贝氏体。冷速是关键因素。退火、正火区别不在温度，而在冷却方式。
4，我们的后续机加工是精车，没有您说到的情况。但是有一点很重要，机加工选用的工装、工艺参数都需要参考硬度。
   硬度和组织永远是矛盾，而带状和贝氏体也是矛盾，平衡的关键还在冷却速率。
5，锻造流线是有改变。但是即使不加大直径加大加工余量，锻造流线也是要被改变的，因为机加工是必须的。从我们做成品的情况来看，这批锻件的热变形很小，我们在1个月内就完成了成品的试制。

另外，这个零件是不是很难，这不重要，我来分享经验，并不是show power。

zsq

1 等温前的冷速影响最终组织
2 等温后的冷却影响最终硬度,但不影响组织
3 等温温度越高反而最终硬度越高
    楼主能说到这个份上实属不易,掏底子的话了!致敬!不是每个人都舍得说的,先不管是否完全正确,至少在遇到问题时有了非常明确的改进方向和点…再次致敬!  等温温度越高硬度越高是等温时间不够组织没转变完全吗?(如果是这原因料想楼主早想到了,???…)

duckie109

1 等温前的冷速影响最终组织
2 等温后的冷却影响最终硬度,但不影响组织
3 等温温度越高反而最终硬度越高
    楼主能说到这个份上实属不易,掏底子的话了!致敬!不是每个人都舍得说的,先不管是否完全正确,至少在遇到问题时有了非常明确的改进方向和点…再次致敬!  等温温度越高硬度越高是等温时间不够组织没转变完全吗?(如果是这原因料想楼主早想到了,???…)
zsq 发表于 2009-9-12 09:24

多谢肯定！
等温温度越高硬度越高不是因为组织转变的完全性，而是冷却方面的原因。。。

zsq

请教楼主:如等温时组织转变完全了,在随后冷却中无论冷速如何,组织都不会变化了(这点有一致的结论了),按理说硬度也不会改变了(这点有变化),有些想不明白,还望在原理上指点一二!

lsz167

请问下你们那连续等温正火线是那里产的呀！可以的发是否能发张照片给我们看下呀！因为我现在正打算采购等温正火线，现还不知用那种的，大家可否帮忙推选下呀

mack

我在此论坛时间不算太短，今天到的帖子是最具学术思想的，我很想收藏这类帖子的内容，但大家的讨论很分散所以，我建议，版主应对这类有价值的帖子进行编辑、整理，以便我等学而时习之。