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喷完后对氮化有什么不利影响吗?

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发表于 2014-3-27 07:47:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 清淡 于 2014-3-27 07:49 编辑

我们的弹簧氮化前要做一次喷丸,一般都是清理表面为主。我想建议采用强力喷丸,不单单以清理为目的的喷丸。但是不知道这样强力喷完,对后序的氮化会不会产生什么不利影响?我们氮化温度最低420,最高440.氮化时间为3个小时,气体氮化。

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发表于 2014-3-27 10:08:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 孤鸿踏雪 于 2014-3-28 09:13 编辑

         没有这方面的经历和经验,不敢胡言乱语。

         我看清淡单位的氮化温度都是很低的,是纯氨渗氮吗?是否添加氨裂解气?有没有在420和440这两种氮化条件下测过氨的分解率?

        另外,我建议清淡找两个42CrMo和40Cr试样随炉装入,搭车渗氮,出炉后检测一下表面硬度
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 楼主| 发表于 2014-3-27 19:49:44 | 显示全部楼层
孤鸿踏雪 发表于 2014-3-27 10:08
没有这方面的经历和经验,不敢胡言乱语。

         我看清淡单位的氮化温度都是很低的,是纯氨渗 ...

我去氮化房看过,是纯氨气渗氮。要添加什么裂解气吗?没测过氨分解率。之前是氮气排空,到温后通氨气。杨工420氮化,3个小时。硬度检测是我很头痛的事,还和那个工程师争执过,她说以前检测很稳定,很均匀。你觉得会吗?
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发表于 2014-3-27 20:02:36 | 显示全部楼层
这好像是一种抗蚀处理。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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 楼主| 发表于 2014-3-27 20:42:09 | 显示全部楼层
cnszgong 发表于 2014-3-27 20:02
这好像是一种抗蚀处理。

抗腐蚀以外应该还有增加表面强度,提高疲劳寿命吧?
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发表于 2014-3-27 20:44:56 | 显示全部楼层
cnszgong 发表于 2014-3-27 20:02
这好像是一种抗蚀处理。

我认为清淡说的氮化工艺是这个帖子里的,http://www.rclhome.net/forum.php ... p;extra=&page=1
很有特色的弹簧氮化工艺,今天晚上我们刚刚做了个测试,过几天会有结果。
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 楼主| 发表于 2014-3-27 21:00:57 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2014-3-27 20:44
我认为清淡说的氮化工艺是这个帖子里的,http://www.rclhome.net/forum.php?mod=viewthread&tid=10378&ex ...

结果能分享吗?严工觉得我采用强喷后氮化是否妥当?
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发表于 2014-3-27 21:26:28 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2014-3-27 20:44
我认为清淡说的氮化工艺是这个帖子里的,http://www.rclhome.net/forum.php?mod=viewthread&tid=10378&ex ...

呵呵
咱也学了一招。
现在站在什么地方不重要,重要的是你往什么方向移动。
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发表于 2014-3-28 01:36:00 | 显示全部楼层
抛丸后氮化?
抛丸得到的压应力,在氮化的时候释放掉了,抛丸成了无用功了哦。{:soso_e120:}
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发表于 2014-3-28 09:14:26 | 显示全部楼层
清淡 发表于 2014-3-27 19:49
我去氮化房看过,是纯氨气渗氮。要添加什么裂解气吗?没测过氨分解率。之前是氮气排空,到温后通氨气。杨 ...

         420°C渗氮3h,渗层能达到多深?检测硬度使用的试验力多大?
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发表于 2014-3-28 09:14:49 | 显示全部楼层
cnszgong 发表于 2014-3-27 20:02
这好像是一种抗蚀处理。

        抗蚀渗氮温度远比这个高
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发表于 2014-3-28 09:16:48 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2014-3-27 20:44
我认为清淡说的氮化工艺是这个帖子里的,http://www.rclhome.net/forum.php?mod=viewthread&tid=10378&ex ...

期待分享啊
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发表于 2014-3-28 09:23:38 | 显示全部楼层

其实原理不复杂,也可以应用到其他中高碳合金钢的零件上去的。
以前考虑的都是低氮势氮化,来抑制白亮层长厚。
而这一工艺对某些材料多了一种选择,就是低温高氮势来做,同样能够抑制白亮层长厚,同时由于是低温,基体的硬度高,容易得到更耐磨性的零件。

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 楼主| 发表于 2014-3-28 10:49:00 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2014-3-28 01:36
抛丸后氮化?
抛丸得到的压应力,在氮化的时候释放掉了,抛丸成了无用功了哦。 ...

我就知道有人会提出这个疑问,我的另外个目的可不是为了增加表面残余压应力。
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 楼主| 发表于 2014-3-28 10:53:34 | 显示全部楼层
孤鸿踏雪 发表于 2014-3-28 09:14
420°C渗氮3h,渗层能达到多深?检测硬度使用的试验力多大?

氮化层不能磨,轻轻抛一下就打,采用25g的力。我用25g的力打过磨抛的样,读出的值和1kg的对比,相差特别大。我对我检测的结果一直持怀疑态度,所以我给技术说,这个检测不准。
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发表于 2014-3-28 11:12:45 | 显示全部楼层
清淡 发表于 2014-3-28 10:49
我就知道有人会提出这个疑问,我的另外个目的可不是为了增加表面残余压应力。
...

不管你另外一个目的是什么,强喷的主要目的是在零件表面进一步增加残余压应力,提高疲劳寿命,你在氮化前喷的话,氮化就成去应力了!这个问题怎么解决?氮化后再喷一次?
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发表于 2014-3-28 11:34:13 | 显示全部楼层
清淡 发表于 2014-3-28 10:53
氮化层不能磨,轻轻抛一下就打,采用25g的力。我用25g的力打过磨抛的样,读出的值和1kg的对比,相差特别 ...

         按照我说的,你找两个40Cr和42CrMo试样随炉装进去,出来以后可以发给我,我找人检查一下它的表面硬度、渗层和白层厚度
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发表于 2014-3-28 11:35:30 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2014-3-28 11:12
不管你另外一个目的是什么,强喷的主要目的是在零件表面进一步增加残余压应力,提高疲劳寿命,你在氮化前 ...

         氮化前抛丸,按照我的理解是为了工件表面清理
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 楼主| 发表于 2014-3-28 11:38:37 | 显示全部楼层
aaron01 发表于 2014-3-28 11:12
不管你另外一个目的是什么,强喷的主要目的是在零件表面进一步增加残余压应力,提高疲劳寿命,你在氮化前 ...

严工一遇到分歧格外来劲,呵呵!我说一个事,我公司前段时间遇到气门簧断了事故,但是车才行驶3000多公里,绝对不正常。分析认为可能是表面损伤,断裂太早了,平时上百万千万次疲劳的。。我了解了一下工艺,就是氮化产品,那天和车间的聊过,氮化前他们会轻轻喷一下,氮化后再次喷丸。喷丸目的有二,增加表面残余压应力,提高疲劳寿命。其二改变表面粗糙度,而我想利用的是用喷丸鈍化不利毛刺,防止应力集中造成早期断裂。是是氮化后再喷丸作用不大了,我检测过喷丸后的,连白亮层都还在。如果说氮化前毛刺尖锐,氮化后的不到什么改善,以后使用可能会造成应力集中而早期断裂。我现在想给技术部建议强喷以后再氮化,但是不知道强喷以后对后续影响大不大。
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 楼主| 发表于 2014-3-28 11:43:04 | 显示全部楼层
孤鸿踏雪 发表于 2014-3-28 11:35
氮化前抛丸,按照我的理解是为了工件表面清理

我是想鈍化毛刺
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 楼主| 发表于 2014-3-28 11:50:53 | 显示全部楼层
孤鸿踏雪 发表于 2014-3-28 11:34
按照我说的,你找两个40Cr和42CrMo试样随炉装进去,出来以后可以发给我,我找人检查一下它的表 ...

一定要40Cr或42CrMo啊?要不要经过调质?其他材料氮化也可以吧。我就用OTEVA—70,然后把钢丝两边磨抛好,再放一起氮化后检测可以嘛?杨工绝对我一直用自己磨抛好的样一起去氮化,然后检测样品来代替成品可否?还有,我弹簧直径不同对氮化不会有什么影响吧,都是气门簧线径都不大。
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发表于 2014-3-28 12:01:10 | 显示全部楼层
清淡 发表于 2014-3-28 11:38
严工一遇到分歧格外来劲,呵呵!我说一个事,我公司前段时间遇到气门簧断了事故,但是车才行驶3000多公里 ...

强喷是必须放到氮化后的,你可以建议在氮化前加一道去毛刺的清理喷丸工序
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发表于 2014-3-28 14:25:34 | 显示全部楼层
清淡 发表于 2014-3-28 11:43
我是想鈍化毛刺

         钝化毛刺的作用不正是表面清理吗?
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发表于 2014-3-28 14:27:38 | 显示全部楼层
清淡 发表于 2014-3-28 11:50
一定要40Cr或42CrMo啊?要不要经过调质?其他材料氮化也可以吧。我就用OTEVA—70,然后把钢丝两边磨抛好 ...

        是否调质都没有关系,反正你的氮化层是很浅的。

        40Cr和42CrMo是最为常见的氮化材料,便于比较分析,其它材料当然也可以,但不一定有参照比较的数据资料
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 楼主| 发表于 2014-3-28 21:41:26 | 显示全部楼层
孤鸿踏雪 发表于 2014-3-28 14:25
钝化毛刺的作用不正是表面清理吗?

不一样的,杨工看下面几张图片。 500-1.jpg 这条弹簧是其他公司的,他们未做氮化,但是采用强喷,表面明显看出喷的很厉害。杨工可以看到毛刺已经紧贴边缘。 1000..jpg 这张是我们自己氮化处理的,在处理之前是轻轻喷丸过的,目的就是清理表面,可以看到有黑色弧线,其实黑线就是上面的白线,氮化后腐蚀就变成黑线了(一直未分析出来是什么原因,白线是什么) 1000.jpg 这张是边缘的其他部位,杨工可以看到毛刺并未贴紧边缘,一个尖锐的三角,氮化后该位置是否是应力集中点了?就算氮化后再喷丸,氮化后增加了表面硬度,效果大吗?所以我觉得在氮化前增加喷丸强度,直接把毛刺打来和其他公司一样,以钝化尖锐角。这次我们的弹簧我没检测到白亮层,可能是制样没制好。下面一张是白亮层 1000x.jpg 。现在我担心的是强喷后对后面氮化和使用会不会造成不利影响。

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发表于 2014-3-29 09:13:36 | 显示全部楼层
清淡 发表于 2014-3-28 21:41
不一样的,杨工看下面几张图片。这条弹簧是其他公司的,他们未做氮化,但是采用强喷,表面明显看出喷的很 ...

        你的工作做得很细,值得我学习啊!

        1.氮化前是否抛丸对氮化后的质量有何影响,可以通过对比试验检测进行分析;
        2.氮化后抛丸,有可能导致白亮层的碎裂脱落;
        3.氮化前抛丸的试样没有检测到白亮层,可能有几个原因:由于你们的氮化时间很短,氮化温度又很低,所以氮化过程供氮能力肯定不足,有可能没有形成白亮层,或形成点状不连续白亮层;磨抛制样时导致白亮层倒角脱落。
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 楼主| 发表于 2014-3-29 09:48:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 清淡 于 2014-3-29 09:49 编辑
孤鸿踏雪 发表于 2014-3-29 09:13
你的工作做得很细,值得我学习啊!

        1.氮化前是否抛丸对氮化后的质量有何影响,可以通过 ...

氮化后喷丸可能导致白亮层剥落   我当初也觉得会,所以叫氮化那个人下次送样送一条氮化后喷丸的给我,结果出乎我意料,白亮层依然存在。通过这个检测,让我对氮化后是否需要喷丸产生了怀疑,其实一开始我就怀疑氮化后干嘛要喷丸?
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发表于 2014-3-29 09:52:27 | 显示全部楼层
清淡 发表于 2014-3-29 09:48
氮化后喷丸可能导致白亮层剥落   我当初也觉得会,所以叫氮化那个人下次送样送一条氮化后喷丸的给我,结果 ...

       你不是说为了去毛刺吗?

      其实,去毛刺的方法很多:可以在氮化前进行非抛丸方法的去毛刺,氮化后进行光饰处理
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 楼主| 发表于 2014-3-29 10:01:22 | 显示全部楼层
孤鸿踏雪 发表于 2014-3-29 09:13
你的工作做得很细,值得我学习啊!

        1.氮化前是否抛丸对氮化后的质量有何影响,可以通过 ...

其实氮化的两个目的。一是表面形成白亮层耐腐,二是提高表面强度,达到喷丸的目的。通过氮化代替喷丸的好处是什么了?(1)防腐(2)氮化后表面强度负荷衰减比喷丸负荷衰减慢(没有依据,个人看法)。                 对我司氮化后喷丸,我觉得技术的有几点没有认识清楚。首先氮化就是增加表面强度达到喷丸的目的,如果说公司想氮化后再次喷丸来达到表面再次强化的目的,那只能说氮化作用不大。我们要求氮化后表面硬度要达到800HV以上,如果氮化后喷丸依然有作用,那说明表面根本就没氮化。我检测的钢丸硬度要求是610—670HV,平均硬度是640HV左右。喷丸是使表面发生塑形变形,是冷作强化机制。如果表面氮化后硬度都很高了,喷丸会有作用吗?如果有作用,那说明什么了?
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 楼主| 发表于 2014-3-29 10:05:45 | 显示全部楼层
孤鸿踏雪 发表于 2014-3-29 09:52
你不是说为了去毛刺吗?

      其实,去毛刺的方法很多:可以在氮化前进行非抛丸方法的去毛刺, ...

不是。我是说氮化前是清理的目的,只是轻轻的喷一下。我问了氮化那位的,我说喷的厉害不,他说就轻轻喷一下。氮化后不知道为什么要喷丸,可能是喷以后表面好看吧,不知道
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发表于 2014-3-29 10:19:08 | 显示全部楼层
清淡 发表于 2014-3-29 10:01
其实氮化的两个目的。一是表面形成白亮层耐腐,二是提高表面强度,达到喷丸的目的。通过氮化代替喷丸的好 ...

   喷丸  
   喷丸是利用高速弹丸强烈冲(撞)击工件表面,使之产生形变硬化层并引进残余压应力的一种工艺方法,它广泛应用于弹簧、齿轮、链条、轴、叶片及工模具等。喷丸可以显著提高耐疲劳性能(疲劳磨损、弯曲疲劳、接触疲劳、应力腐蚀疲劳等),其特点如下:
   (1)材料强度越高,效果越显著,因此尤其适用于工模具;
   (2)钢铁材料效果优于其他合金;
   (3)有缺口件的效果高于光滑工件。
          喷丸设备
   喷丸强化所用设备简单,能耗低,成本低,在工件截面变化处、园角、沟槽、危险断面及焊缝区均可进行。常用的喷丸设备有两类:一类是机械离心式喷丸机,适用于要求喷丸强度高、品种少、批量大、形状简单、尺寸较大的工件;另一类是气动式喷丸机,适用于要求喷丸强度较低、品种多、批量小、形状复杂、尺寸较小的工件。
   弹丸
   喷丸所用弹丸有铸铁弹丸、钢弹丸、玻璃弹丸等。
   (1)铸铁弹丸
   铸铁弹丸含碳量为2.75~3.60%,直径为d=0.20~1.50mm,硬度58~65HRC。为提高弹丸韧度,可采用退火处理使之降为30~57HRC。
   铸铁弹丸易于破碎,耗损大,应将破碎弹丸及时分离排除,补充新弹丸,否则会影响喷丸质量。
   (2)钢弹丸
   钢弹丸由0.70%C的弹簧钢丝或不锈钢丝切制成段,经磨园加工制成d=0.40~1.20mm、45~50 HRC最为适宜,弹丸组织以回火马氏体或贝氏体为最佳。
   (3)玻璃弹丸
   玻璃弹丸的应用是近一二十年发展起来的,已在国防工业中获得应用。其直径为d=0.05~0.40mm、硬度为46~50HRC。
   须要强调的是:强化用的弹丸与清理、成型、校形用的弹丸是不同的,必须是园球形,不得有棱角,以免损伤工件表面。一般来说,黑色金属工件可以用上述三种弹丸或玻璃弹丸。
   在喷丸过程中,材料表面层及次表面承受剧烈的弹丸冲击,产生形变硬化层,层内产生两种变化:一是在组织结构上,亚晶粒极大地细化,位错密度增高,晶格畸变增大;二是形成了高的宏观残余应力,此外,由于弹丸的冲击使表面粗糙度略有增加,但却使切削加工留下的尖锐刀痕园滑化。
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发表于 2014-3-29 10:19:12 | 显示全部楼层
清淡 发表于 2014-3-29 10:01
其实氮化的两个目的。一是表面形成白亮层耐腐,二是提高表面强度,达到喷丸的目的。通过氮化代替喷丸的好 ...

   喷丸  
   喷丸是利用高速弹丸强烈冲(撞)击工件表面,使之产生形变硬化层并引进残余压应力的一种工艺方法,它广泛应用于弹簧、齿轮、链条、轴、叶片及工模具等。喷丸可以显著提高耐疲劳性能(疲劳磨损、弯曲疲劳、接触疲劳、应力腐蚀疲劳等),其特点如下:
   (1)材料强度越高,效果越显著,因此尤其适用于工模具;
   (2)钢铁材料效果优于其他合金;
   (3)有缺口件的效果高于光滑工件。
          喷丸设备
   喷丸强化所用设备简单,能耗低,成本低,在工件截面变化处、园角、沟槽、危险断面及焊缝区均可进行。常用的喷丸设备有两类:一类是机械离心式喷丸机,适用于要求喷丸强度高、品种少、批量大、形状简单、尺寸较大的工件;另一类是气动式喷丸机,适用于要求喷丸强度较低、品种多、批量小、形状复杂、尺寸较小的工件。
   弹丸
   喷丸所用弹丸有铸铁弹丸、钢弹丸、玻璃弹丸等。
   (1)铸铁弹丸
   铸铁弹丸含碳量为2.75~3.60%,直径为d=0.20~1.50mm,硬度58~65HRC。为提高弹丸韧度,可采用退火处理使之降为30~57HRC。
   铸铁弹丸易于破碎,耗损大,应将破碎弹丸及时分离排除,补充新弹丸,否则会影响喷丸质量。
   (2)钢弹丸
   钢弹丸由0.70%C的弹簧钢丝或不锈钢丝切制成段,经磨园加工制成d=0.40~1.20mm、45~50 HRC最为适宜,弹丸组织以回火马氏体或贝氏体为最佳。
   (3)玻璃弹丸
   玻璃弹丸的应用是近一二十年发展起来的,已在国防工业中获得应用。其直径为d=0.05~0.40mm、硬度为46~50HRC。
   须要强调的是:强化用的弹丸与清理、成型、校形用的弹丸是不同的,必须是园球形,不得有棱角,以免损伤工件表面。一般来说,黑色金属工件可以用上述三种弹丸或玻璃弹丸。
   在喷丸过程中,材料表面层及次表面承受剧烈的弹丸冲击,产生形变硬化层,层内产生两种变化:一是在组织结构上,亚晶粒极大地细化,位错密度增高,晶格畸变增大;二是形成了高的宏观残余应力,此外,由于弹丸的冲击使表面粗糙度略有增加,但却使切削加工留下的尖锐刀痕园滑化。
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发表于 2014-3-29 10:20:16 | 显示全部楼层
清淡 发表于 2014-3-29 10:05
不是。我是说氮化前是清理的目的,只是轻轻的喷一下。我问了氮化那位的,我说喷的厉害不,他说就轻轻喷一 ...

        这个,看来只有设计工艺流程的人晓得它的目的了
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