渗碳淬火后残奥的热稳定化？

fjg

残奥的热稳定化能解释下吗？跟淬火后回火不及时有什么关系呢？大神们能解释下吗？

aaron01

我个人的观点是，如果后续有深冷处理，淬火后如果不及时进行深冷继续冷却，就会有残奥的热稳定化问题。
如果后续没有深冷，仅仅是低温回火，那么不考虑变形开裂，只讨论渗层残奥量的问题，应该把零件冷透再进行回火，这样才对控制残奥量有利。

aaron01

所谓的残奥热稳定化，说的是在淬火冷却过程中在Ms点以下的某一温度停留，然后再继续冷下去，这种情况下，会引起奥氏体稳定性提高，马氏体转变迟滞的现象。
就是说你原来是想冷到室温20C的，在冷到100C的时候停了，保温了一段时间，然后再继续冷到目标20C，这种情况下，比起连续冷却到20C的方式而言，残奥量会变多。

fjg

aaron01 发表于 2014-4-14 09:05
所谓的残奥热稳定化，说的是在淬火冷却过程中在Ms点以下的某一温度停留，然后再继续冷下去，这种情况下，会 ...

嗯，谢谢老师，当时我跟同事在讨论这个问题，我的是在淬火完的自然空冷到室温，这种情况应该不会引起残奥的稳定性提高吧！

aaron01

fjg 发表于 2014-4-14 09:50
嗯，谢谢老师，当时我跟同事在讨论这个问题，我的是在淬火完的自然空冷到室温，这种情况应该不会引起残奥 ...

你的方法是对的，这样才对残奥控制有利。

孤鸿踏雪

　　　奥氏体稳定化  奥氏体稳定化是指奥氏体结构在外界条件影响下发生某种变化，至使马氏体转变温度降低和残余奥氏体量增多的相变迟滞现象。亦称为奥氏体陈化稳定。根据奥氏体稳定化的成因可分为热稳定化和机械稳定化。
　　　（1）奥氏体热稳定化  简言之，奥氏体热稳定化是指奥氏体在冷却过程中因等温停留而使继续冷却时的马氏体转变呈现的相变迟滞现象。在马氏体转变温度范围内，如果中断冷却，则马氏体转变就很快终止；在继续冷却时，马氏体转变并不立即开始，而是经过一段时间之后转变才重新开始，并且导致马氏体量的减少和残余奥氏体量相应增加，从而产生奥氏体热稳定化。产生热稳定化现象时，其温度有一个临界值，以MG表示，在MG点以上等温停留时，不出现奥氏体热稳定化。只有在低于MG点等温停留时，才会引起奥氏体热稳定化。MG与Ms（马氏体转变的起始温度）无关，因钢种不同可低于Ms点，亦可高于Ms点。
　　　（2）奥氏体机械稳定化  凡由于机械强化使奥氏体稳定的现象均属此类。有两种情况：①相变强化机械稳定化—系指淬火至Ms点以下连续冷却时，由于马氏体转变量增加，体积膨胀，使剩余奥氏体因强化而出现的奥氏体稳定化现象。但这种稳定化现象只有在冷至某一温度以下，马氏体转变量达到一定数量时，才会出现，这一温度称为相变强化临界温度，以MF表示，MF与钢的冶金成分（主要为含碳量）有关；②形变强化机械稳定化—实验证明，在温度Md以上对奥氏体进行塑性变形，会使随后的马氏体转变发生困难，降低Ms点，增加残余奥氏体量，这种现象称为形变强化机械稳定化。这是因为塑性变形使奥氏体晶体缺陷增多而强化，阻碍马氏体转变。如果在Md点以下对奥氏体进行大量形变时，也有机械稳定化现象。

fjg

孤鸿踏雪 发表于 2014-4-14 10:15
　　　奥氏体稳定化  奥氏体稳定化是指奥氏体结构在外界条件影响下发生某种变化，至使马氏体转变温度降低和 ...

谢谢老师，很好的资料！

小袁

aaron01 发表于 2014-4-14 10:01
你的方法是对的，这样才对残奥控制有利。

这样我就有一个问题了，若是连续冷到室温在回火，能控制残奥，我在淬火时，设置在油里停留的时间为30分钟，滴油时间10分钟，我们的油温为70℃，滴油接结束后立刻清洗，清洗时间一般25分钟，清洗完估计有50℃+，清洗完进炉回火。这样一个过程属于连续还是带稳定化过程吗？

aaron01

小袁 发表于 2014-4-14 10:25
这样我就有一个问题了，若是连续冷到室温在回火，能控制残奥，我在淬火时，设置在油里停留的时间为30分钟 ...

你提了个非常好的问题！
这个主要还是看零件的温度的，如果零件很薄，在淬火时时间太长，可以认为有热稳定化现象了，所以淬火入油时间未必越长越好，把零件冷到和油温一致就可以了，太长反而不利于减少残奥。特别是热油淬火的时候。

小袁

aaron01 发表于 2014-4-14 10:35
你提了个非常好的问题！
这个主要还是看零件的温度的，如果零件很薄，在淬火时时间太长，可以认为有热稳 ...

工艺员考虑到装炉过程中会发现的问题“壁厚壁薄混装”的情况，
直接把工具在淬火油中停留时间固化为30分钟，这样就控制不了这个问题了。

小袁

孤鸿踏雪 发表于 2014-4-14 10:15
　　　奥氏体稳定化  奥氏体稳定化是指奥氏体结构在外界条件影响下发生某种变化，至使马氏体转变温度降低和 ...

求几种常用渗碳钢的MG点，若有的话希望可以分享一下，谢过杨工。

aaron01

小袁 发表于 2014-4-14 10:45
工艺员考虑到装炉过程中会发现的问题“壁厚壁薄混装”的情况，
直接把工具在淬火油中停留时间固化为30分 ...

那还要看什么材料了，合金元素含量高的，本来就容易出残奥，用那么长时间对控制残奥是不利的。
如果没有残奥要求，或者材料Ms点高的，自然是不用管这些的。

孤鸿踏雪

小袁 发表于 2014-4-14 10:53
求几种常用渗碳钢的MG点，若有的话希望可以分享一下，谢过杨工。

        惭愧，这个真没有。

吉祥如意

谈谈个人看法：
过冷奥氏体在淬火过程中发生马氏体转变时，如果因淬火中断（在一定温度下停留）或对奥氏体进行一定塑性变形后，会使随后的马氏体转变出现迟滞或使马氏体转变量减少，这种现象一般称为奥氏体的稳定化。奥氏体稳定化将引起残留奥氏体量升高，使硬度降低，零件尺寸稳定性降低，但接触疲劳能力升高。
一般规律是：当淬火过程中至一定温度停留一定时间后，在继续冷却时，马氏体转变要滞后一定的温度间隔后才能继续进行。冷却到室温时，残留奥氏体量增加。所以， 钢的奥氏体热稳定化程度可以用滞后温度和残留奥氏体量表示。

吉祥如意

小袁 发表于 2014-4-14 10:25
这样我就有一个问题了，若是连续冷到室温在回火，能控制残奥，我在淬火时，设置在油里停留的时间为30分钟 ...

据我所知，目前对奥氏体热稳定化的形成原因尚无统一见解。个人比较倾向于柯氏气团的理论。
影响热稳定化的因素：
1.钢的化学成分。奥氏体热稳定化的必要条件是必须有碳、氮元素存在。非碳化物形成元素的影响不大。
2.保温温度。在MS点以下等温或在MS点以上等温都会出现奥氏体稳定化现象。
3.等温时间。稳定化程度与等温时间有关，随等温时间前增后减，后达到稳定。
4.马氏体量。预先形成的马氏体量越多，最大稳定稳定化程度越高。
5.淬火介质。淬火介质的冷却速度越慢，稳定化程度越高。

小袁

aaron01 发表于 2014-4-14 10:55
那还要看什么材料了，合金元素含量高的，本来就容易出残奥，用那么长时间对控制残奥是不利的。
如果没有残 ...

拿20Cr2Ni4举例看可以不？
这个材料我做到淬火后硬度62--63，现在为了保证硬度，回火温度已经降到160了，才勉强过达到下限58HRC

aaron01

小袁 发表于 2014-4-14 11:19
拿20CR2Ni4举例看可以不？
这个材料我做到淬火后硬度62--63，现在为了保证硬度，回火温度已经降到160了， ...

这个材料是典型的容易出残奥的渗碳钢，一个要注意控制表面碳浓度，在0.6-0.7%左右才合适，另外一个冷到室温再回火吧。

小袁

aaron01 发表于 2014-4-14 11:26
这个材料是典型的容易出残奥的渗碳钢，一个要注意控制表面碳浓度，在0.6-0.7%左右才合适，另外一个冷到室 ...

一般我们淬火前控把碳浓度控制在0.75，淬后清洗打硬度就回火了，还没试过冷到室温回火的。
有机会试试。

aaron01

小袁 发表于 2014-4-14 12:04
一般我们淬火前控把碳浓度控制在0.75，淬后清洗打硬度就回火了，还没试过冷到室温回火的。
有机会试试。 ...

这个材料，用这个渗碳工艺，碳势定高了，这个才是根本原因，论坛里关于这个材料很多帖子的，建议你搜索下。
零件表面碳浓度和气氛碳势是两个概念，并不相等，扩散的时候，表面碳浓度来不及降到你给的0.75%的。

吉祥如意

小袁 发表于 2014-4-14 11:19
拿20CR2Ni4举例看可以不？
这个材料我做到淬火后硬度62--63，现在为了保证硬度，回火温度已经降到160了， ...

请把回火情况讲讲。

小袁

吉祥如意 发表于 2014-4-14 13:49
请把回火情况讲讲。

这个材料齿轮类的我们是160℃回三小时，轴类是200℃回两次两小时，中间冷到室温。

吉祥如意

小袁 发表于 2014-4-14 16:06
这个材料齿轮类的我们是160℃回三小时，轴类是200℃回两次两小时，中间冷到室温。 ...

同样的材质使用不同的回火工艺？

fjg

吉祥如意 发表于 2014-4-14 16:08
同样的材质使用不同的回火工艺？

也许是后续的使用要求不一样吧，这种情况我也遇到过，同样材质，不同结构，回火次数也不一样！

小袁

吉祥如意 发表于 2014-4-14 16:08
同样的材质使用不同的回火工艺？

回首长是的。

小袁

aaron01 发表于 2014-4-14 12:08
这个材料，用这个渗碳工艺，碳势定高了，这个才是根本原因，论坛里关于这个材料很多帖子的，建议你搜索下 ...

嘿嘿，谢谢艾伦多次跟帖回复！