求助:20CrMnTi齿轮心部硬度高如何解决？

蓝天白云 · 发表于 2014-5-2 12:11:25

本帖最后由落水残阳于 2020-4-27 15:02 编辑

各位同仁，师傅，专家:
本人现遇到一个棘手问题，齿轮轴模数2·11，齿顶高5mm，齿跟宽4mm，齿根圆直径10mm，厂家必要求齿跟圆中心硬度33_42HRC,我们已采取降低淬火温度，油温，停止搅拌等各种措施。心部硬度达到了，铁素体超级，且冲击试验后，齿轮断，心部硬度在43左右时，铁素体，冲击合格，但厂家必要求42以下，请问碳氮共渗工艺能否满足:心部硬度合格且冲击强度相对较大，冲击不断。或者专家有更好的办法，请赐教，。
谢谢

miaozhengxiong · 发表于 2014-5-2 13:27:50

材料的原始含碳量上限的话，就会像你说的这种问题。其实要求心部硬度无非就是得到想要的力学性能

aaron01 · 发表于 2014-5-2 14:02:49

这个模数的齿轮，硬化层要求不会很厚，采用较低温度一段式渗碳直接淬火可降低心部硬度，你们现在渗碳温度用到多少？

刹那芳华 · 发表于 2014-5-2 20:08:36

我们也遇到类似问题，小模数薄壁齿轮心部硬度超高，20CrMo材料，心部硬度要求小于40HRC，渗层0.3-0.5mm；渗碳860℃，淬火温度815心部硬度41HRC，组织还有大块的铁素体，各位有什么办法吗

weibo · 发表于 2014-5-2 21:15:58

815度淬火温度是不是太低了，造成组织中有大块铁素体啊

蓝天白云 · 发表于 2014-5-2 21:35:55

aaron01 发表于 2014-5-2 14:02
这个模数的齿轮，硬化层要求不会很厚，采用较低温度一段式渗碳直接淬火可降低心部硬度，你们现在渗碳温度用 ...

我们用过900，880渗碳，但只要心部硬度降到42以下，铁素体就很多，冲击试验就断了，只要心部42以上，就不断。而厂家既要求性能，又要求心部硬度合格，真是愁煞人呀

蓝天白云 · 发表于 2014-5-2 21:40:34

miaozhengxiong 发表于 2014-5-2 13:27
材料的原始含碳量上限的话，就会像你说的这种问题。其实要求心部硬度无非就是得到想要的力学性能 ...

材料化验了，含碳量0·19，并不高

蓝天白云 · 发表于 2014-5-2 21:42:23

想来想去无解，谁能提供好的办法呢？

aaron01 · 发表于 2014-5-2 21:42:44

蓝天白云发表于 2014-5-2 21:35
我们用过900，880渗碳，但只要心部硬度降到42以下，铁素体就很多，冲击试验就断了，只要心部42以上，就不 ...

到现在也不知道你的材料和工艺？

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-5-2 23:33:12

什么材料？

蓝天白云 · 发表于 2014-5-3 08:34:11

孤鸿踏雪发表于 2014-5-2 23:33
什么材料？

20CrMnTi,工艺，目前强渗920，1·05，扩散920，0·75，830淬火，等温油，多用炉。工艺已多次调整了。

aaron01 · 发表于 2014-5-3 08:42:01

845C或者850C一段式渗碳工艺试下看。

蓝天白云 · 发表于 2014-5-3 18:36:08

aaron01 发表于 2014-5-3 08:42
845C或者850C一段式渗碳工艺试下看。

要求有效层深0·6_1·0，渗碳时间需多长？

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-5-3 18:58:05

蓝天白云发表于 2014-5-3 08:34
20CrMnTi,工艺，目前强渗920，1·05，扩散920，0·75，830淬火，等温油，多用炉。工艺已多次调整了。 ...

这个材料、这个模数的齿轮，如果对心部铁素体有要求，这个心部硬度基本无解

aaron01 · 发表于 2014-5-3 19:12:00

蓝天白云发表于 2014-5-3 18:36
要求有效层深0·6_1·0，渗碳时间需多长？

2.1的模数，硬化层设计那么厚？
你自己考虑吧，质量要紧还是成本重要。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-5-3 20:09:08

aaron01 发表于 2014-5-3 19:12
2.1的模数，硬化层设计那么厚？
你自己考虑吧，质量要紧还是成本重要。

这个硬化层要求太离谱

cnszgong · 发表于 2014-5-3 20:09:08

个人认为无解。

cnszgong · 发表于 2014-5-3 20:11:16

是否考虑过其它材料做这种齿轮？

灵猫 · 发表于 2014-5-3 20:37:04

只能要求性能，要求心部硬度本身是错误的。该题无解。我们公司搞了很多专门试验，冷热不协调，最后不了了之。

cnszgong · 发表于 2014-5-3 20:53:41

建议和客户协商，以保证性能为指标。适当提高心部硬度要求。

吉祥如意 · 发表于 2014-5-4 16:00:53

白云的问题有些疑惑：
1.此钢种在渗碳淬回火后，如硬度在40HRC的情况下，铁素体含量应不超过2级；
2.1HRC的出入是如何确定的？
觉得是否检验上存在问题？

Adam · 发表于 2014-5-5 08:35:32

楼主是什么油啊，
还要降低油温来减小心部硬度

蓝天白云 · 发表于 2014-5-5 18:26:26

cnszgong 发表于 2014-5-3 20:11
是否考虑过其它材料做这种齿轮？

也考虑过，但厂家不同意

蓝天白云 · 发表于 2014-5-5 18:27:38

蓝天白云发表于 2014-5-5 18:26
也考虑过，但厂家不同意

不知道碳氮共渗工艺是否能达到？、

蓝天白云 · 发表于 2014-5-5 18:30:42

吉祥如意发表于 2014-5-4 16:00
白云的问题有些疑惑：
1.此钢种在渗碳淬回火后，如硬度在40HRC的情况下，铁素体含量应不超过2级；
2.1HRC的 ...

您说的有道理，厂家要求我们，心部硬度打齿根园中心，而心部金相组织不做要求，但性能必须合格，即冲击不断。根据我们的经验，打齿轴中心，只要轴颈中心部不超过5级，性能即合格

横笛吹雨 · 发表于 2014-5-16 21:43:54

本帖最后由横笛吹雨于 2014-5-20 21:53 编辑

或许，相对于尺寸和要求来说，选用材料的淬透性太高（貌似还没过够淬透性讨论的瘾呢

）
实在没办法，并且该产品产量大且长期生产的话，可与钢厂修改供货技术协议，适当限定一种或几种主要元素的含量到中下限，降低一下淬透性。
当然，是试试看。并且钢材价格可能会相应变化。

（俺干过类似的事，所以不是异想天开的。只不过俺是为了提高淬透性，把含碳量下限提到了0.2,Cr提到0.85，Mn提到了0.8）

cnszgong · 发表于 2014-5-16 22:28:27

本帖最后由 cnszgong 于 2014-5-16 22:46 编辑

横笛吹雨发表于 2014-5-16 21:43
或许，相对于尺寸和要求来说，选用材料的淬透性太高（貌似还没过够淬透性讨论的瘾呢）
实在没办法，并 ...

哦
那样的话（将材料的含碳量下限提高到0.2），产品的实际渗碳层岂不是也偏上限了！

霜月 · 发表于 2014-5-16 22:33:03

横笛吹雨发表于 2014-5-16 21:43
或许，相对于尺寸和要求来说，选用材料的淬透性太高（貌似还没过够淬透性讨论的瘾呢）
实在没办法，并 ...

类似王工干过的我也做过，只不过是将碳含量上限下调，降低材料淬透性，在保证心部硬度满足图纸要求的前提下尽量减小零件变形。

伯龙马 · 发表于 2014-5-17 04:55:21

蓝天白云发表于 2014-5-5 18:26
也考虑过，但厂家不同意

在不改变材料牌号情况下，可以精选其含碳量中下限的材料制作这种小模数齿轮。

沧海一声笑 · 发表于 2014-5-19 19:48:28

渗碳件最佳心部硬度在37---40HRC之间，过高的话不仅产品变形量增加，对于使用寿命及性能还是一个影响因素！

沧海一声笑 · 发表于 2014-5-20 20:04:06

横笛吹雨发表于 2014-5-16 21:43
或许，相对于尺寸和要求来说，选用材料的淬透性太高（貌似还没过够淬透性讨论的瘾呢）
实在没办法，并 ...

王工你好：我们渗碳齿轮钢（9--11模数），材料为22CrMoH，现J15淬透性数值在36----38之间，而我们技术要求在33---45HRC的心部硬度，你觉得选用多高的淬透性数值为好？
另外一种情况就是齿轮的厚薄对于选用的淬透性值是否有不同，即：薄型取下限，厚件取中上限？

沧海一声笑 · 发表于 2014-5-20 20:05:00

霜月发表于 2014-5-16 22:33
类似王工干过的我也做过，只不过是将碳含量上限下调，降低材料淬透性，在保证心部硬度满足图纸要求的前提 ...

大姐：只改变含碳量而合金元素含量不改吗？

横笛吹雨 · 发表于 2014-5-20 21:50:46

沧海一声笑发表于 2014-5-20 20:04
王工你好：我们渗碳齿轮钢（9--11模数），材料为22CrMoH，现J15淬透性数值在36----38之间，而我们技术要 ...

周工好

我以前处理的那种产品（跟求助帖中尺寸差不多，但是20Cr的）是因为厂家提高了心部硬度（下限由20提到了25HRC）,当时只是定性分析，认为应该提高材料淬透性，所以提高了C、Cr、Mn的下限。
对于定量分析淬透性选择问题，我昨天刚发帖求助呢
http://www.rclhome.net/forum.php ... &extra=page%3D1
严工这方面很有经验，你参考一下。我没干过齿轮。

霜月 · 发表于 2014-5-21 21:42:55

沧海一声笑发表于 2014-5-20 20:05
大姐：只改变含碳量而合金元素含量不改吗？

周工：当初没动合金元素，只调整了碳含量。

葵花宝典 · 发表于 2014-5-26 12:37:48

只种齿轮要达到技术要求，不能直接淬火。先光渗碳再二次加热改硝盐等温220－240淬火。基夲能满足要求。得到下贝氏体组织铁素体量很少了。

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求助:20CrMnTi齿轮心部硬度高如何解决？

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