如此反常：渗碳时间越减，渗层（有效硬化层）越深

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-11 17:27:20

         如题：有一20CrMoH产品（见附图），要求渗碳淬火后Ф16内孔和花键根以下CHD=0.30~0.50，开始拿一热前废件随一个常规20CrMo小模数齿轮产品（要求CHD=0.30~0.80）装炉进行摸底试验，工艺：880℃（Cp=1.10）×90min→810℃（Cp=0.90）×30min分级油淬火，出炉后剖切检验结果：
      CHD（花键根以下）=0.50，CHD（Ф16内孔）=0.57；
      第2次试验，将渗碳时间由90min缩减至80min，后剖结果： CHD（花键根以下）=0.45，CHD（Ф16内孔）=0.62；
      最后制作样件：将渗碳时间再由80min缩减至70min，后剖结果： CHD（花键根以下）=0.55，CHD（Ф16内孔）=0.58；

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-11 18:53:21

产品图

心沐长风 · 发表于 2015-8-11 21:04:15

杨工，出现这样的情况，如果检测手法没有问题，我认为应该看一看金相组织。

心沐长风 · 发表于 2015-8-11 21:05:38

还有3次试样的装炉方式一致吗？

灵猫 · 发表于 2015-8-12 05:27:34

试样材质是不是一批次的？凑个数，抛砖引玉

wanggong · 发表于 2015-8-12 07:58:03

很正常！
90min-80min-70min
实际上CHD（Ф16内孔）=0.57，0.62,0.58
理论上应该CHD（Ф16内孔）=0.67，0.62,0.58
这么小的波动0.1mm是正常的。
不能由此得出渗碳时间越减小，渗层越深的结论。

aaron01 · 发表于 2015-8-12 08:15:17

炉子从880C降到810C用了多长时间？

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-12 09:06:47

心沐长风发表于 2015-8-11 21:04
杨工，出现这样的情况，如果检测手法没有问题，我认为应该看一看金相组织。 ...

检测木有问题（试样都要换不同检验员复检），金相组织也木有问题。

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-12 09:09:13

心沐长风发表于 2015-8-11 21:05
还有3次试样的装炉方式一致吗？

这个，当然一样！因为第1次摸底试验，除了摸一下渗层情况，主要是看变形情况，这个产品的三次装炉均采用20×12的扁棍立穿花键孔悬挂装炉。

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-12 09:16:48

灵猫发表于 2015-8-12 05:27
试样材质是不是一批次的？凑个数，抛砖引玉

不是试样材质的问题，是样件直接剖切检测，难道新产品样件还有不按技术要求的，或者一次一个材料？

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-12 09:19:37

wanggong 发表于 2015-8-12 07:58
很正常！
90min-80min-70min
实际上CHD（Ф16内孔）=0.57，0.62,0.58

王兄应该清楚一个事实：深层渗碳，其渗层（或有效硬化层）深度，对时间并不那么敏感；而浅渗碳产品对时间相当敏感！

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-12 09:22:43

aaron01 发表于 2015-8-12 08:15
炉子从880C降到810C用了多长时间？

这个具体时间，我还真的不清楚，不过有一点很清楚：那就是新品试验搭顺风车随一个干了近二十年的长线产品试验和制作的，装炉量是很标准的，这个降温时间的差异几乎可以忽略不计。

hongqk · 发表于 2015-8-12 09:28:24

有可能是第一次试验是刚开炉时间不长，炉衬材料还要吸一些，越到后炉衬材料越饱和，而为零件提供更多的碳造成。

tom · 发表于 2015-8-12 09:32:40

本帖最后由 tom 于 2015-8-12 09:36 编辑

孤鸿踏雪发表于 2015-8-12 09:22
这个具体时间，我还真的不清楚，不过有一点很清楚：那就是新品试验搭顺风车随一个干了近二十年 ...

长线产品技术要求和新产品一致吗？设备有没有强制风冷？这个材料这么浅渗层，貌似可以渗碳直接淬火，不用降温，更何况芯部硬度要求还不低。

随风飘飘 · 发表于 2015-8-12 09:49:43

tom 发表于 2015-8-12 09:32
长线产品技术要求和新产品一致吗？设备有没有强制风冷？这个材料这么浅渗层，貌似可以渗碳直接淬火，不用 ...

渗碳后不降温，直接淬火！可以吗？会不会变形很大，易产生裂纹？

tom · 发表于 2015-8-12 10:16:12

随风飘飘发表于 2015-8-12 09:49
渗碳后不降温，直接淬火！可以吗？会不会变形很大，易产生裂纹？ ...

变形难免，变形是一个永恒的课题，可以想些办法来减小、补偿变形。开裂不至于吧

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-12 10:17:46

tom 发表于 2015-8-12 09:32
长线产品技术要求和新产品一致吗？设备有没有强制风冷？这个材料这么浅渗层，貌似可以渗碳直接淬火，不用 ...

长线产品与新品材料一样，渗层（有小硬化层）要求0.30~0.80mm，新品要求0.30~0.50mm.

880℃不降温直接淬火，对于长线产品变形无法接受

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-12 10:18:48

随风飘飘发表于 2015-8-12 09:49
渗碳后不降温，直接淬火！可以吗？会不会变形很大，易产生裂纹？ ...

变形肯定大，但裂纹问题不用担心，这个可以“包不裂”的。

aaron01 · 发表于 2015-8-12 12:33:13

孤鸿踏雪发表于 2015-8-12 09:22
这个具体时间，我还真的不清楚，不过有一点很清楚：那就是新品试验搭顺风车随一个干了近二十年 ...

我的意思是说，如果降温时间比较长，比如60分钟以上，你的这个工艺上的缩短10分钟，相对整个工艺时间（包含降温时间）而言并不是很大的变化。影响程度可能连10%都不到，估计也就是5%左右，你的炉子不同位置的硬化层均匀性能做到多少？5%能做到吗？

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-12 15:51:26

      “我的意思是说，如果降温时间比较长，比如60分钟以上，你的这个工艺上的缩短10分钟，相对整个工艺时间（包含降温时间）而言并不是很大的变化。影响程度可能连10%都不到，”
      感谢提醒！

      估计也就是5%左右，你的炉子不同位置的硬化层均匀性能做到多少？5%能做到吗？
      惭愧，这个均匀性试验没有做过

Adam · 发表于 2015-8-12 15:54:07

楼主零件公差这么大
有可能是公司不是很规范，各种控制有些问题

aaron01 · 发表于 2015-8-12 16:46:42

孤鸿踏雪发表于 2015-8-12 15:51
“我的意思是说，如果降温时间比较长，比如60分钟以上，你的这个工艺上的缩短10分钟，相对整个工 ...

这个我们做九点位置硬化层验证均匀性的，根据零件渗层厚度不同，要求也不同，像这种0.5mm硬化层的，一般应该要求9点位置均匀性在±0.05mm，1毫米以上硬化层的，要求是±0.1mm。

随风飘飘 · 发表于 2015-8-12 16:52:56

aaron01 发表于 2015-8-12 16:46
这个我们做九点位置硬化层验证均匀性的，根据零件渗层厚度不同，要求也不同，像这种0.5mm硬化层的，一般 ...

关于这个渗碳硬化层的均匀性要求，在哪能查到！

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-12 19:27:36

hongqk 发表于 2015-8-12 09:28
有可能是第一次试验是刚开炉时间不长，炉衬材料还要吸一些，越到后炉衬材料越饱和，而为零件提供更多的碳造 ...

用了十几年的老机器了，你说的请款基本可以排除。

tom · 发表于 2015-8-13 08:08:18

880℃降温到830℃淬火的主要目的是什么？说到变形，高温渗碳还1000℃以上呢，我们做工艺的切忌“套”。

独语斜阑 · 发表于 2015-8-13 09:03:33

杨工说的情况不是不可能发生，排除检测和材料的影响外，建议考虑：
1.炉膛气氛的饱和程度，新开炉和连续过程是不一样的；
2.富化气和载气给入量的一致性；
3.环境温度变化情况；

Adam · 发表于 2015-8-13 09:55:55

如果企业规范的话，这种范围的产品，基本来说调10分钟还是很明显，甚至能知道硬化层调到多少。
最大的问题是企业质量管理较差，各种想象不到的事情都有的

太多的问题跟技术没有关系

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-13 11:53:15

tom 发表于 2015-8-13 08:08
880℃降温到830℃淬火的主要目的是什么？说到变形，高温渗碳还1000℃以上呢，我们做工艺的切忌“套”。 ...

不是降温到830℃，而是降温到810℃，目的是减小产品的变形量

tom · 发表于 2015-8-13 14:59:18

孤鸿踏雪发表于 2015-8-13 11:53
不是降温到830℃，而是降温到810℃，目的是减小产品的变形量

那你索性810℃渗碳、淬火一条龙服务哈哈

aaron01 · 发表于 2015-8-13 15:28:38

tom 发表于 2015-8-13 14:59
那你索性810℃渗碳、淬火一条龙服务哈哈

这个恐怕不行，两个问题，
1，如果心部组织有要求，810C奥氏体温度低了点，淬火金相难免有未溶铁素体，有些零件是不允许的；
2，温度低了，渗碳时间要大幅拉长，成本也是要考虑的问题。

aaron01 · 发表于 2015-8-13 15:30:05

随风飘飘发表于 2015-8-12 16:52
关于这个渗碳硬化层的均匀性要求，在哪能查到！

企业内部标准，似乎没有国标规定，一般我们会写入设备采购的技术协议里，设备验收的时候，会做这个实验。

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-13 16:23:23

tom 发表于 2015-8-13 14:59
那你索性810℃渗碳、淬火一条龙服务哈哈

810℃渗碳成本岂不太高？成本因素也必须考虑啊

tom · 发表于 2015-8-14 14:29:22

最后怎么搞定的？

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-15 09:36:23

tom 发表于 2015-8-14 14:29
最后怎么搞定的？

产品样件已送出，还未得到反馈

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-8-29 17:50:59

这个，将渗碳时间再由70min缩减至45min，后剖结果： CHD（花键根以下）=0.45~50，CHD（Ф16内孔）=0.52；

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