40Cr长轴部分硬度低的原因

霜月 · 发表于 2013-2-24 15:49:34

40Cr长轴，直径φ32mm，长度560mm，要求调质硬度为25～30HRC，加工流程为：下料—调质—机加工车外圆，现存在的问题是：热处理调质后检验表面硬度合格，部分长轴经机加工车削后表面硬度低不合格，车削余量为直径上5mm左右。
调质处理：860°C加热，柴油淬火，硬度大于45HRC；580°C回火后水冷，硬度控制在27~31HRC。请问问题出在哪里？

所以因为 · 发表于 2013-2-24 16:27:13

请问轴的加热冷却方式？

霜月 · 发表于 2013-2-24 21:46:28

箱式电阻炉散放加热，出炉单件放入柴油槽中冷却，油槽通压缩空气搅动。回火是装框在井式回火炉内回火。

cnszgong · 发表于 2013-2-24 22:06:48

车削余量为直径上5mm左右。是指单边还是指双边？

cnszgong · 发表于 2013-2-24 22:47:45

工流程为：下料—调质—机加工车外圆
那么下料后表面是否有氧化皮？

钢铁厨师 · 发表于 2013-2-24 23:03:16

楼主的问题相当于是零件的外表面达到了要求，而次表面硬度略低。一般零件在调质后都会出现表面与心部的机械性能有一定偏差的现象，这是很正常的情况，因为调质后的零件还有较大的加工余量，所以调质过程要适当提高其表面硬度（或加快淬火冷速，或降低回火温度），加工后的次便面硬度就可在所要求的范围内了。

cnszgong · 发表于 2013-2-24 23:40:44

钢铁厨师发表于 2013-2-24 23:03

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楼主的问题相当于是零件的外表面达到了要求，而次表面硬度略低。一般零件在调质后都会出现表面与心 ...

“40Cr长轴，直径φ32mm，长度560mm，要求调质硬度为25～30HRC” 是否可以考虑减少加工余量来提高其调质效果呢”

秦时明月 · 发表于 2013-2-25 07:27:50

我感觉问题还是出在淬火上，箱式炉加热，单件淬火，操作工难免有手脚快慢，有可能还有掉地上重进淬火槽的，如是批量的话，回火后也不可能100%的检验。

所以因为 · 发表于 2013-2-25 08:37:32

这个直径的轴如果冷却规范，基本是可以淬透的，秦楼明月的分析是有道理的。

霜月 · 发表于 2013-2-25 10:07:15

cnszgong 发表于 2013-2-24 22:06

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车削余量为直径上5mm左右。是指单边还是指双边？

单边加工余量2.5mm。

霜月 · 发表于 2013-2-25 10:08:43

cnszgong 发表于 2013-2-24 22:47

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工流程为：下料—调质—机加工车外圆
那么下料后表面是否有氧化皮？

钢厂提供的圆钢，下料后直接调质，已有氧化。

霜月 · 发表于 2013-2-25 10:11:53

钢铁厨师发表于 2013-2-24 23:03

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楼主的问题相当于是零件的外表面达到了要求，而次表面硬度略低。一般零件在调质后都会出现表面与心 ...

调质时考虑到机加工余量，已将硬度控制在27~31HRC。

霜月 · 发表于 2013-2-25 10:14:58

cnszgong 发表于 2013-2-24 23:40

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“40Cr长轴，直径φ32mm，长度560mm，要求调质硬度为25～30HRC” 是否可以考虑减少加工余量来提高其调质 ...

和机加工协商的结果，不同意减少余量，担心钢材外形尺寸偏差及调质变形等因素影响实际余量。

吉祥如意 · 发表于 2013-2-25 12:24:35

前面几位讲到的，我不重复。1.原材料表面如结有较厚的氧化皮或其它物质进入淬火介质时仍存在的话，会影响淬硬层深度，形成软点或软带；2.如果工件平面度差叠加前面的因素会更严重；3.建议采用水基淬火介质，成本低，效果好，安全性亦好。

钢铁厨师 · 发表于 2013-2-25 13:10:05

霜月发表于 2013-2-25 10:14

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和机加工协商的结果，不同意减少余量，担心钢材外形尺寸偏差及调质变形等因素影响实际余量。 ...

那就更改淬火剂吧，采用冷却能力比柴油更强的淬火剂，以加大零件的淬硬层深度，根据淬火后的硬度再适当调整回火温度，我想这样要达到工艺要求应该不成难度了。

钢铁厨师 · 发表于 2013-2-25 13:18:33

cnszgong 发表于 2013-2-24 23:40

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“40Cr长轴，直径φ32mm，长度560mm，要求调质硬度为25～30HRC” 是否可以考虑减少加工余量来提高其调质 ...

这样解决不了问题的根本，这样的工艺始终其淬硬层深度还是太小；且通常零件在淬火过程中会出现较大的变形，不应再减少机加工余量。

cnszgong · 发表于 2013-2-25 19:51:34

钢铁厨师发表于 2013-2-24 23:03

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楼主的问题相当于是零件的外表面达到了要求，而次表面硬度略低。一般零件在调质后都会出现表面与心 ...

个人同意加快淬火冷速，但对降低回火温度持保留态度。回火温度温度的确定还要看这个零件的后续热处理加工要求才能确定（是否适当降低回火温度）。

霜月 · 发表于 2013-2-25 20:47:47

有现成的氯化钙水槽，改淬火剂可行，唯一的担心是怕淬裂。

钢铁厨师 · 发表于 2013-2-26 08:58:20

cnszgong 发表于 2013-2-25 19:51

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个人同意加快淬火冷速，但对降低回火温度持保留态度。回火温度温度的确定还要看这个零件的后续热处理加工 ...

所以我用的措词为“或”，且若继续用柴油淬火的话，降低回火温度也不太保险。

钢铁厨师 · 发表于 2013-2-26 09:03:14

霜月发表于 2013-2-25 20:47

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有现成的氯化钙水槽，改淬火剂可行，唯一的担心是怕淬裂。

做好零件的开裂倾向防护，锐边倒R；选用淬火剂的冷却能力不宜过大，只要能够满足工艺要求就行了，40Cr的淬裂倾向也不至于那么大。

随风飘飘 · 发表于 2013-2-26 09:34:01

霜月发表于 2013-2-25 10:08

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钢厂提供的圆钢，下料后直接调质，已有氧化。

下料后直接调质，这里需要加一道粗车工序；圆钢下料后的表面质量，严重影响直接调质淬火后的产品硬度要求，建议把工序更改：工流程为：下料—粗车---调质----精车—车外圆

吉祥如意 · 发表于 2013-2-26 09:37:57

本帖最后由吉祥如意于 2013-2-26 09:40 编辑

霜月发表于 2013-2-25 20:47

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有现成的氯化钙水槽，改淬火剂可行，唯一的担心是怕淬裂。

霜月专家，大胆去淬，如果是淬火剂选择不当造成的开裂，废品算我的。

霜月 · 发表于 2013-2-26 11:17:10

钢铁厨师发表于 2013-2-26 09:03

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做好零件的开裂倾向防护，锐边倒R；选用淬火剂的冷却能力不宜过大，只要能够满足工艺要求就行了，40Cr的 ...

直径比这个长轴大的，我们用氯化钙水处理过，没发现有裂纹。

wanggong · 发表于 2013-2-26 12:39:38

霜月发表于 2013-2-26 11:17

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直径比这个长轴大的，我们用氯化钙水处理过，没发现有裂纹。

那就更可以试了!还担心什么呢.

吉祥如意 · 发表于 2013-2-26 12:59:39

wanggong 发表于 2013-2-26 12:39

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那就更可以试了!还担心什么呢.

霜月高工可能考虑的是淬火后，工件的清洗问题。很麻烦的。建议用重庆产的PAG，可以达到相同的效果。

霜月 · 发表于 2013-2-26 22:20:35

工艺试验结果：柴油淬火的轴，回火控制在27~31HRC，机加工单边车去2.5mm后，硬度在21~27HRC；采用Cacl2水溶液淬火的轴，回火硬度同样控制在27~31HRC，单边车掉2.5mm后，硬度仍在27~31HRC。

cnszgong · 发表于 2013-2-26 22:38:34

霜月发表于 2013-2-26 22:20

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工艺试验结果：柴油淬火的轴，回火控制在27~31HRC，机加工单边车去2.5mm后，硬度在21~27HRC；采用Cacl2水溶 ...

氯化钙水溶液淬火后，轴类零件的弯曲量应该淬柴油的大吧。

霜月 · 发表于 2013-2-26 22:45:18

cnszgong 发表于 2013-2-26 22:38

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氯化钙水溶液淬火后，轴类零件的弯曲量应该淬柴油的大吧。

只关注硬度情况了，没有对比变形情况，调质后采用自动校直机校直，没反应变形问题。

cnszgong · 发表于 2013-2-26 22:47:15

霜月发表于 2013-2-26 22:45

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只关注硬度情况了，没有对比变形情况，调质后采用自动校直机校直，没反应变形问题。 ...

我们这边的长轴粗车后、调质前就已经弯曲了2mm以上。

吉祥如意 · 发表于 2013-2-26 22:52:10

霜月发表于 2013-2-26 22:20

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工艺试验结果：柴油淬火的轴，回火控制在27~31HRC，机加工单边车去2.5mm后，硬度在21~27HRC；采用Cacl2水溶 ...

没什么呀。调整一下回火温度就行啦。

cnszgong · 发表于 2013-2-26 22:59:41

吉祥如意发表于 2013-2-26 22:52

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没什么呀。调整一下回火温度就行啦。

调整回火温度固然可以试试。但采用冷速更快的淬火液可以改善其硬度梯度不至于太陡。

吉祥如意 · 发表于 2013-2-26 23:05:45

cnszgong 发表于 2013-2-26 22:59

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调整回火温度固然可以试试。但采用冷速更快的淬火液可以改善其硬度梯度不至于太陡。 ...

技术要求HRC25-30，现在回火后是：HRC27-31。单边车去2.5。你帮着想想。这很好吗。如果检验金相当属1级水平了。

一生平安 · 发表于 2013-8-23 23:38:06

机加工余量太大，加工量不易超过2.5MM。再有就是材质不均匀

热处理小学生 · 发表于 2014-4-16 01:13:35

你的保温时间多少？淬火时是怎么操作淬的？一次淬几个件？

小朱 · 发表于 2014-4-16 08:46:34

吉祥如意发表于 2013-2-26 22:52
没什么呀。调整一下回火温度就行啦。

师傅，我们的40cr。42crmoa直接860保温后下水了

大浪淘沙 · 发表于 2015-8-2 15:48:24

从楼主提供的资料分析
1,、热处理后检验是合格的，机加后不合格，故不存在淬火延时冷却的问题；
2、淬火后淬火深度不够，单边连5个mm都没有，故机加后硬度低了；
所以可能存在以下几个原因：
1、你的油槽太小了，你还用柴油，可能你产品不多，当心起火；
2、工件不多，但柴油可能翻滚了，本身冷却能力降低了；
3、强烈建议你换用冷却淬火介质

搬运工 · 发表于 2015-8-2 22:19:11

本帖最后由搬运工于 2015-8-2 22:21 编辑

这个零件实际要求调质后截面上任何一处硬度都在25～30HRC范围。

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40Cr长轴部分硬度低的原因

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