关于球化工艺的讨论

清淡

最近想做一个实验，关于球化的。我现在想模拟等温球化退火，现在有个问题，我把60Si2Mn-860度-保温1h退火，然后用这个退火组织去做球化。现在我用760保温，降温到700保温。在很多资料上说在760降温到700度的时候要求控制冷却速度，我查了一些资料，有人说影响不大。http://www.rclbbs.com/forum.php? ... hlight=%C7%F2%BB%AF现在我的问题是：
（1）760降温到700的冷却速度对球化组织有没有影响，有什么影响？
（2）在760度保温时间的长短，对之后球化组织有什么影响？
（3）在降温多700度后保温时间对球化组织有什么影响？
（4）如果在760度保温一段时间后，随炉冷却，组织会怎么样，为什么会这样？（如果随炉超慢冷却，是不是不需要等温？）
（5）在700度等温到时后，随炉子冷却到多少度可以直接出炉？
（6）为什么很多资料显示要500度，难道650度组织还在转变？

清淡

其实一直以来对球化都不是很了解，也想去了解。在这里我想谈谈个人的理解，希望大家指正。
（1）首先谈最初的保温温度，我们知道球化是不需要完全奥氏体化的，需要选一个半奥氏体温度区间，最后让未溶解的碳化物作为质点，在之后的缓慢冷却中其他碳化物沿未溶的碳化物析出长大。所以这里的温度和保温时间，我觉得会影响之后球化颗粒的大小和分散度。如果说温度高，那么溶解的碳化物就多，最后质点就少，那么球化后就很分散。如果温度一定，保温时间长，那么质点也会变少，最终也会变分散。这里有个问题是，如果温度一定，会不会有个时间点，在超过这个时间后，不管在延长多少保温时间，碳化物都不会再溶解？
（2）如果等温760降温到700度的过程，冷却太快会不会造成片状珠光体的形成？或碳化物析出不会沿未溶的质点析出长大？
（3）最终的出炉温度，我觉得在650度就行了，我觉得Ar1低于A1不会低于650度，所以我认为只要温度在650度就可以出炉了。
（4）球化过程中出现的两种片状珠光体，我觉得一个是之前保温温度或时间不够造成大量的片状珠光体未溶。第二种我觉得是奥氏体化后冷却太快。在这两种情况下，大家看金相是如何区分是那种原因造成的了,在组织上有何区别?

孤鸿踏雪

我来抢个沙发

        从理论上讲，粒状珠光体形成的关键在于奥氏体中保留大量的未溶碳化物质点，并存在碳浓度的微观不均匀性。只有这样才能使碳化物从过冷奥氏体中均匀弥散地析出并球化，形成粒状珠光体。因此，球化退火的工艺制度相当严格。
影响球化质量的因素
       加热温度的选择，是能否获得完全球化组织的关键因素。加热温度适当，则既能保证原来的片状珠光体消失，又能保留一部分未完全溶于奥氏体的碳化物，形成较为粗大的颗粒状碳化物，若加热温度稍高或稍低于正常温度，则会形成过热或欠热组织，不能形成正常的球化组织。实践证明：加热时，剩余碳化物微粒越多，越易球化。
        由此可见，钢的化学成分也是影响球化质量的一个重要因素。如碳素工具钢中的T10A~T13A相对于T7A~T9A较易于球化；含有Cr 、Mo、W、Ti、V等强碳化物形成元素的合金工具钢和滚动轴承钢，在加热时，其合金渗碳体或碳化物比较稳定难溶，当加热温度略高于Ac1时，奥氏体也较为不均匀，这就易于获得良好的球化条件，故这些钢种球化退火的加热温度范围较宽，球化退火温度常选择在A1~Acm之间。而对于近共析成分的钢种，由于其A1和Acm趋于合并，其球化退火温度范围特别窄，如T8A、T9A只限于740~750℃，而远离共析成分的钢如T10A~T13A就稍宽一些为750~780℃，易于控制。
        冷却速度是影响球化效果的又一因素。冷却速度的大小直接影响到粒状碳化物的颗粒大小和均匀性，当加热温度一定时，冷却速度越小，奥氏体向珠光体转变时在高温区经历时间越长，析出的碳化物进行扩散、聚集的时间就会越充分，形成的碳化物颗粒就越大而且均匀；反之，就会得到硬度偏高的细粒状组织，对切削加工不利。
         此外，钢的原始组织状态将直接影响球化的质量和效果。具有细薄珠光体、细小碳化物并均匀分布的正火或淬火组织以及经冷加工变形的组织，最易于球化。若原始组织有网状渗碳体，将很难球化，必须先正火消除网状组织再进行球化退火，才能取得良好的效果。

Adam

没有转行的话，还是看你的金相为好，
不然以后做金相时估计会想得过多，反而不好

清淡

孤鸿踏雪 发表于 2015-11-3 16:46
我来抢个沙发

        从理论上讲，粒状珠光体形成的关键在于奥氏体中保留大量的未溶碳化物质点，并存在碳 ...

杨工觉得760降温到700这个过程要控制冷却速度吗？

孤鸿踏雪

清淡 发表于 2015-11-4 09:37
杨工觉得760降温到700这个过程要控制冷却速度吗？

         按照我在3楼所发的内容，当然应该加以控制，但关键是如何定量控制冷却速度，按照目前球化退火的现状，基本上没有实现冷速可量化控制的可能，所谓的控制，也不过是定性的慢愉快的比较。所以有的厂家在一台设备进行球化退火时，往往是在降温时打开炉门或炉盖，让其冷却快一点。有条件的厂家可以选择两台炉子，需要快冷时，从加热炉出炉风冷，然后进入等温炉。由此可见，采用等温正火炉进行球化退火，其可控性将得到大幅提高

清淡

孤鸿踏雪 发表于 2015-11-4 09:52
按照我在3楼所发的内容，当然应该加以控制，但关键是如何定量控制冷却速度，按照目前球化退火的 ...

那出炉温度我觉得650就可以了，行吗？

孤鸿踏雪

清淡 发表于 2015-11-4 10:00
那出炉温度我觉得650就可以了，行吗？

说实在话，我对于球化退火纯粹是纸上谈兵，没有一点实务经验，

jswjhtahljlq

炉温650，工件温度可能不只650

清淡

jswjhtahljlq 发表于 2015-11-4 13:46
炉温650，工件温度可能不只650

我也想到可能是因为这个原因。

Adam

热处理基本是有因必有果，有果必有因

David

必须控制冷速，否则会出现片状珠光体。以前做等温球化退火试验多次，此阶段快冷总是出现片状珠光体

大浪淘沙

做事就怕认真，楼主提了一个好问题

清淡

大浪淘沙 发表于 2015-11-5 10:33
做事就怕认真，楼主提了一个好问题

做事认真会很累的。我以前检测很严格，供应商直接打电话找我。我说我不管，我只负责提供结果，我知道他们很讨厌我。作为供应商，他们还经常跑来叫我帮他们做金相，真是无语。我离职后还打电话问我在不，我说我辞职了，他听后说，早知道来我公司啊。那种公司我真不想去，什么事都喜欢推脱责任，钻标准的漏洞，不思改进。

正信热处理

清淡 发表于 2015-11-5 10:42
做事认真会很累的。我以前检测很严格，供应商直接打电话找我。我说我不管，我只负责提供结果，我知道他 ...

，被人追说明你值得信赖。650度出炉，产品还是红的。实际生产中，因装炉量等因素的影响，就是仪表到了500度，中心的产品还在600度左右，此时出炉产品肯定会有氧化皮。我朋友做球化退火一般在450度左右出炉。

simida

听说500度还在转变

清淡

simida 发表于 2015-11-5 17:24
听说500度还在转变

如果说整体都到500了，我觉得不可能还会转变了。

Francois

能否提供一个40Cr 的球化退火工艺，要求球化率80% 以上？ 谢谢！

龟山淬火

好样的，清淡。

aaron01

我在真空炉里做的球化工艺，是缓冷到680C，然后快速冷却到室温出炉的。
由于740-680C的冷却极其缓慢，所以炉温和零件温度几乎是同步到达680C的，不会有很大误差。
680后的冷却只是为了防氧化出炉，对组织和性能我不认为会有什么影响。

aaron01

其实我不是做的两段式退火，我基本是在选择好一个温度奥氏体化后，以几段不同速度的冷却，冷到650-680这个温度范围内，到温后零保温就气淬到室温，然后出炉。
其实就是怕冷速不受控的话，出现片状析出问题。
通常从740C冷到680度的话，满炉产品，我会冷6个小时来实现，也就是说，这段的冷却速度是每小时降温10度。

正信热处理

我一朋友帮小日本做产品，他们很少看金相。一般只看记录纸：只要保温充分，降温够缓即可。想想还是有它的道理的{:soso_e113:}

清淡

aaron01 发表于 2015-11-9 17:47
我在真空炉里做的球化工艺，是缓冷到680C，然后快速冷却到室温出炉的。
由于740-680C的冷却极其缓慢，所以 ...

低一点温度出炉一个防止降温不同步，一个防止氧化，着两个都能解决，我想就没什么问题了。

清淡

aaron01 发表于 2015-11-9 17:58
其实我不是做的两段式退火，我基本是在选择好一个温度奥氏体化后，以几段不同速度的冷却，冷到650-680这个 ...

这样看，就是选择半奥氏体化的温度和半奥氏体化保温时间相当重要，之后只要及其缓慢冷却其实就够了。

清淡

正信热处理 发表于 2015-11-9 18:21
我一朋友帮小日本做产品，他们很少看金相。一般只看记录纸：只要保温充分，降温够缓即可。想想还是有它的道 ...

只要知道球化原理，我想很多人就知道什么是重要的，没必要按书本走的那么死板。

落水残阳

清淡版主，这样的帖子以后应该分开发，看着繁荣些。呵呵。

清淡

落水残阳 发表于 2015-11-11 09:13
清淡版主，这样的帖子以后应该分开发，看着繁荣些。呵呵。

你是说把问题分开啊？

落水残阳

问题太多，一个一个来吧。