一道考热处理技师的操作技艺题——平板零件单面渗碳的淬火

一张餐巾纸

回复sochi朋友75#帖：您好！
    在72#帖中谈到的是低碳马氏体，那是为了简明的说明问题，不知注意没有，在第一次出现低碳马氏体一词后面有一个（相变）符号，实际上考虑到有可能得不到或者没有完全得到低碳马氏体的情况，在这种情况下，并不改变最终变形的方向，因为过冷奥氏体分解在更高一些的温度下发生，从组织上说仍然是比容的增大（铁素体比容比奥氏体的大）并伴随着钢的强度提高。实践表明，在此工件常规法淬火冷却后，变形方向确实如此。至于应力产生的动态分析，只是一种推论而已。是否正确，当然可以商榷。

Diego001

个人认为夹具要能在淬火过程中抵消一部分应力才能！！

孤鸿踏雪

回复 83# Diego001


    夹具能抵消一部分应力？

Diego001

五楼的提示我看了，840度和790度淬火导致不同的变形量的原因大家肯定都知道点！到时能否细细分析呢！恐怕不多！
虽然840度淬火，但是冷却介质是淬火油，变形小！但是硬度不够，所以介质没有什么选择性，
然而790度的淬火，介质是盐水变形却很大！
Q195一面渗碳，一面不渗碳使得Ms点相对不同！在冷却过程中组织应力和相变应力产生，相互抵消不统一！
五楼说淬火后渗碳面凹下去，而非渗碳面凸起！是因为非渗碳面发生M转变是，渗碳面还是过冷A,然而M的比容大于A,使得非渗碳面产生压应力，而非渗碳面为拉应力！热应力因为工件薄，影响小！

qibao9891

零散的说一些观点。

1.有没有热应力的探讨
对于合金元素含量很少的碳钢来说，含碳量的增加是降低其导热能力的。因为在淬火降温的整个温度区间内，钢的热导率是变化的，高碳钢的热导率大概只有低碳钢的六分之五的样子。
这样的话，因为两者热导率有差异，而差异又不是很大。
可以有以下推论：
之一：
如果钢板和冷却介质之间热交换不是很剧烈，热应力也就不大。对应的是860℃淬油，基本没有变形。如果钢板和冷却介质之间热交换剧烈，这样的热导率差异足以使两面产生较大温差，从而产生较大热应力。对应的是790℃淬水，变形很大。
之二：工件冷却过程变形有反转。
在水中冷却，先是低碳面冷缩凹进，高碳面凸出；继续冷却后是高碳面凹进，低碳面凸出。
之三：基体组织含碳量越高，变形越小。



2.组织先转变后转变的探讨
一张餐巾纸老先生提出的观点是平板两面温度下降速度基本是一致的，低碳面组织先转变，形成高碳面凹进，低碳面凸出的变形，由于低碳面强度建立，变形难以反转。
顺着这个思路考虑下去，先看工业纯铁。纯铁相变点在912℃，含碳量在0.01%的790℃不会相变。没有热应力的话，此含碳量790℃加热淬火的单面渗碳件水冷到室温，只有高碳面的膨胀造成的组织应力。可以预测高碳面是凸出的，和现在的情况相反。
可以有以下推论：
之一：
Q195含碳量0.06~0.12%。工件如果含碳量在0.01~0.06%之间的某一个适当值上，而温度又合适，变形恰好可以抵消。
之二：
工件冷却过程变形无反转。
之三：
基体组织含碳量越高，变形越小。

3.“芙蓉惊涛掌”的学名叫做“局部速冷校正法”。无论以上观点哪个正确，都不影响其正常使用。
不要因为个人的恶趣味，而产生“葵花宝典”之类的不良联想。

举一反三

不渗碳面涂防渗！高频处理渗碳面！校直回火！

张建明

两块板涂防渗涂料后采用机械装置固定在一起（防渗面贴防渗面）+渗碳+空冷后高温回火+感应淬火（建议用超音频）+低温回火+校直

间奏曲

200摄氏度冷却时同时热校正

wycwyc

单面渗碳后最好考虑火焰表面淬火

一张餐巾纸

[回复86#qibao9891朋友：您好！
   您的理论分析得很好！其中3.“芙蓉惊涛掌”的学名叫做“局部速冷校正法”。无论以上观点哪个正确，都不影响其正常使用“的解决方法颇有通用性。这个问题当时就在上述的原则下解决的，也可以称之为不谋而合吧。在保证渗碳面获得较为均匀的高硬度到前提下，按照上述原则提出的具体操作方法，肯定不是一、二种，八仙过海各显神通，关键在于把握‘度’，需在实践中加以调整，是可以做好的，但想一次即可达到满意结果恐怕较难。

qibao9891

如果一次即可达到满意结果，满天下都是技师。

chen4yun

渗碳我们做的少，因为是军工，都是好材料，45钢以上，很难听说Q195渗碳。
我们的工艺应该是920渗碳（不渗碳面镀一层金属事后去除），800压淬，的确是从箱式炉里夹出来用平板夹具压着淬水（可能需要油冷，考技术了），压住高碳面（16mm够厚，一块就行，淬火也有保证），之后低温回火，检测硬度，压力校正机校平，低温去应力。神马高频、激光我们都花不起那钱，估计也没必要，那还不如直接添点钱买个45钢板直接就淬了。

王贺

高频和超音频是可以啊  但是平面度怎么保啊   两面组织不同怎么会变形小啊

lk168

天然气炉加热（速度快）、专用压淬模具淬火即可（最好是批量产品).

t20044102

回复 70# tnerry0725


    敢问你非渗碳面的后续加工？

ylb11195

可不可以用淋浴与喷泉的原理呢把板悬空，上下同时喷射，可以采用两种淬火液，利用喷射力与两种淬火液的冷却能力来控制变形，硬度一定可以实现,主要是变形控制，有条件者可以试验下，以上属个人想像望指教

jxh286

回复 86# qibao9891


    完全同意应力变形理论，分析得十分透彻。但是要把理论和实际再联系一下，就完成了版主的考题了。前面的工艺就不讲了，只谈后面冷却过程的经过：将工件夹至淬火液槽边将工件放置在槽边角处（放平），用容器将淬火液缓慢淋在渗碳面中心，待工件板中心颜色变至暗红色时，将工件夹起垂直入水，可以保证技术条件的要求。但在操作过程中，需要有一定的现场操作经验，而且要心平气和的一气呵成。关键要做到热处理的几个要求，就是手疾、眼快、脚稳、心不急。

qibao9891

其实这道技师考题难点就在最后的冷却和校正。对于此题和出题者，我是由衷的佩服。

楼上的办法用在这种工件上倒是没有试过。类似的操作，我一般不是用容器淋水，而是用棉纱蘸水往上擦，比淋水准确好控制。只是这种操作罗哩罗嗦，不合我性格，我还是“芙蓉惊涛掌”，一下子完事。

局部速冷校正法的特例“芙蓉惊涛掌”的实用性毋庸置疑，非常快捷有效，这个我有实践经验。无须反复的“理论和实际再联系”。

浪翻云

taorbshi 发表于 2010-8-24 09:42
这个问题的实际操作应该是：
    1.800±10℃加热；加热采用吊装方式
    2.采用双液淬火：水淬—油冷。水 ...

请教您，这种零件您实际操作过吗？这个数据是您实际检测的数据吗？

越王神兵

wycwyc 发表于 2010-9-9 15:41
单面渗碳后最好考虑火焰表面淬火

300x300火焰淬火效果堪忧