42crmo热处理后，铣床干铣变形问题

jsn

最近遇到一批薄板规格13mm*750mm*650mm，材质42crmo，热处理要求硬度HRC36-38,热处理后夹板校正变形量单边0.75mm，热处理后硬度HRC36-37.客户放在铣床上干铣，工件变形大。热处理工艺是，普通台车炉内有循环风扇，180分钟升温到650度，保温80分钟，80度升温850度，保温80分钟，PAG22%水溶液冷却，出炉检硬度HRC51-52。525度夹板回火保温8小时，拆夹板后模板分开回火520度，保温6小时，空冷，然后又回火400度，保温4小时，空冷。论坛里的师傅们，帮忙分析一下原因，为什么铣的时候会变形，别人做的铣不变形，我们做的铣的时候，板子中间变形。并且别人做的，铣出来的铁屑是发蓝，我们做的铣出来的铁屑是白色的，硬度我检测了别人和我们做的都在HRC36-37.

hy0808hy

两家的金相组织和脱碳层都看一下，应该有区别。材料是不是同一家提供的？

jsn

金相没有条件看，别人做的表面没有我们氧化的厉害。

hy0808hy

jsn

做的好的是广东做的，应该材料也不是家材料商的。

wj518518

PAG22%水溶液冷却，浓度用这么高吗，

emoj

感觉浓度太高冷却效果不会太好，工件会带出很大一部分

雨天漫步

大概率是热处理工艺不同

jsn

http://www.rclbbs.com/home.php?mod=space&uid=124085

板子大，又薄，浓度低了，变形大

jsn

http://www.rclbbs.com/home.php?mod=space&uid=120984

是的，工件上粘的是很多，要清洗

jsn

http://www.rclbbs.com/home.php?mod=space&uid=133836

应该是的，我们也还在改进，昨天送过去的，基本可以了

weibo520

这个板子比较薄，有没有可能是机加的时候加持力太大，导致加工的时候产生的变形

lin1012866221

你的只是检测表面硬度，芯部硬度不会高，PAG22%哪个老师傅搞得工艺

jsn

http://www.rclbbs.com/home.php?mod=space&uid=75373

  13mm，这么薄应该没有什么问题吧，这个配比是卖水溶液的厂家配的，我们第一次用也没有经验。

wangzeshi

### **42CrMo薄板铣削变形问题分析与解决方案**

#### **1. 问题现象总结**
- **材料**：42CrMo，尺寸13mm×750mm×650mm（薄板结构，易变形）。  
- **热处理后硬度**：HRC36-37（符合要求）。  
- **热处理后校正变形**：单边0.75mm（已校正，但铣削时仍变形）。  
- **铣削对比**：
  - **你们的工件**：铣削时板子中间变形，铁屑呈白色（冷态切削）。  
  - **竞争对手的工件**：铣削不变形，铁屑发蓝（切削热导致氧化）。  
- **热处理工艺**：
  - 淬火：850°C保温80min，PAG 22%水冷，硬度HRC51-52。  
  - 回火：525°C×8h（夹板）→520°C×6h（拆夹）→400°C×4h（空冷）。  

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### **2. 铣削变形原因分析**
#### **（1）残余应力未充分释放**
- **回火工艺可能的问题**：
  - 虽然进行了多次回火（525°C→520°C→400°C），但**回火后的冷却方式（空冷）可能过快**，导致残余应力未完全消除。  
  - **400°C回火作用有限**：42CrMo在400°C回火时，应力释放效果不如500°C以上充分。  
  - **竞争对手可能采用更优化的回火工艺**（如缓冷或更高温度回火）。  

#### **（2）淬火冷却不均匀**
- **PAG 22%水溶液冷却速度较快**，可能导致工件内部应力分布不均，尤其是薄板结构更容易因冷却不均产生内应力。  
- **竞争对手可能采用更温和的冷却方式**（如油淬或PAG浓度更低）。  

#### **（3）校正方式可能引入新应力**
- 热处理后夹板校正（单边0.75mm）可能使板材内部应力重新分布，但未彻底消除，铣削时应力释放导致变形。  

#### **（4）铣削工艺差异**
- **铁屑颜色不同**：
  - **白色铁屑**：表明切削温度较低（可能是低转速、高进给，切削力大，导致变形）。  
  - **蓝色铁屑**：表明切削温度高（可能是高转速、低进给，切削热使铁屑氧化）。  
- **竞争对手可能采用高速铣削（高转速、小切深）**，减少切削力，避免工件变形。  

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### **3. 解决方案**
#### **（1）优化热处理工艺**
- **调整回火工艺**：
  - **取消400°C回火**，改为**520°C×10h（缓冷至300°C再空冷）**，确保应力充分释放。  
  - 或采用**等温回火**（如520°C×8h→炉冷至350°C×2h→空冷）。  
- **调整淬火冷却方式**：
  - 降低PAG浓度（如15%-18%），或改用**水-油双介质淬火**（先快速水冷至300°C，再转油冷）。  

#### **（2）改进校正方法**
- **采用热校直**（200-300°C加热后加压校正，再缓冷）。  
- 或**增加去应力退火**（600°C×2h，炉冷）。  

#### **（3）优化铣削工艺**
- **提高主轴转速**（如8000-10000rpm），**降低每齿进给量**（如0.03mm/z），减少切削力。  
- **采用分层铣削**（如每层切深0.5mm），避免单次切削过大导致变形。  
- **使用锋利刀具**（前角≥15°），减少切削抗力。  

#### **（4）对比竞争对手工艺**
- 如果可能，分析竞争对手的**热处理曲线**和**铣削参数**，重点关注：
  - 回火温度、保温时间、冷却方式。  
  - 铣床的转速、进给、刀具类型。  

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### **4. 结论**
- **根本原因**：残余应力未彻底消除 + 铣削工艺不当（切削力过大）。  
- **关键改进点**：
  1. **优化回火工艺**（延长520°C保温时间 + 缓冷）。  
  2. **调整铣削参数**（高转速、小切深、锋利刀具）。  
  3. **必要时增加去应力退火**（600°C×2h）。  

如果调整后仍无效，建议检测**残余应力分布**（X射线衍射法）或**金相组织**（是否有异常马氏体残留）。

emoj

jsn 发表于 2025-7-10 09:00
13mm，这么薄应该没有什么问题吧，这个配比是卖水溶液的厂家配的，我们第一次用也没有经验。 ...

浓度越高，用得越多，需要不停补充才能保持浓度。会做生意。