工艺改进的一个疑问

Alex · 发表于 2016-8-19 11:26:47

本帖最后由 Alex 于 2016-8-19 11:54 编辑

在期刊上看到的一篇文献
材料为20CrMnTi 厚度3mm的链片技术要求为45-50HRC
原工艺为
改进工艺为

淬火后180°C回火，硬度45-48 HRC，心部出现铁素体，作者判断为冷却不足。
我的疑问是仅3mm的链片为什么在水中还冷却不足？

请参考板凳楼层的附件，试了很多次没法在此上传。

清淡 · 发表于 2016-8-19 11:28:48

期刊上说，铁素体只出现在心部吗？

Alex · 发表于 2016-8-19 11:43:59

折腾了半天，传上了附件。

Alex · 发表于 2016-8-19 11:44:55

清淡发表于 2016-8-19 11:28
期刊上说，铁素体只出现在心部吗？

是的，请参考板凳附件。

东方 · 发表于 2016-8-19 11:49:08

Alex 发表于 2016-8-19 11:44
是的，请参考板凳附件。

渗碳改整体淬火算什么改法？那是到底要不要渗碳？图纸怎么写的？

明明白白 · 发表于 2016-8-19 11:50:07

没烧透吧？？？

Alex · 发表于 2016-8-19 11:56:50

东方发表于 2016-8-19 11:49
渗碳改整体淬火算什么改法？那是到底要不要渗碳？图纸怎么写的？

主要的目的是打破原图纸的技术要求。
因为渗碳淬火+中温回火所获得的性能，淬火+低温回火就可以直接获得，减少工艺时间，提高效率。

东方 · 发表于 2016-8-19 11:58:10

Alex 发表于 2016-8-19 11:56
主要的目的是打破原图纸的技术要求。
因为渗碳淬火+中温回火所获得的性能，淬火+低温回火就可以直接获得 ...

哦明白了我们要客户改个图纸可是比登天还难呀

夏日凉风 · 发表于 2016-8-19 13:00:40

我怀疑3mm这个数字。。。。

Alex · 发表于 2016-8-19 13:09:05

夏日凉风发表于 2016-8-19 13:00
我怀疑3mm这个数字。。。。

按理说发表的论文肯定会有技术校对，而且3mm也符合实际链片的厚度。

Alex · 发表于 2016-8-19 13:11:06

我的猜测是，蒸汽膜阻碍了冷却。但是如果是这样的话，增加搅拌就好了啊，干嘛要加大冷却？

夏日凉风 · 发表于 2016-8-19 13:38:56

也有可能是批量大？摆放过于密集？

Alex · 发表于 2016-8-19 13:53:03

夏日凉风发表于 2016-8-19 13:38
也有可能是批量大？摆放过于密集？

根据资料的介绍，采用的转炉加热，这种设备成本低，方便操作广泛应用于链条行业，最主要的是，零件一直在转，炉温均匀性很好。

清淡 · 发表于 2016-8-19 14:03:50

夏日凉风发表于 2016-8-19 13:38
也有可能是批量大？摆放过于密集？

有可能。如果是单件淬火，或许不会出现这样的情况，写论文的不知道是如何试验的，不会把一堆叠在一起淬火吧？

清淡 · 发表于 2016-8-19 14:09:03

Alex 发表于 2016-8-19 13:53
根据资料的介绍，采用的转炉加热，这种设备成本低，方便操作广泛应用于链条行业，最主要的是，零件一直在 ...

朋友没把论文上传完全啊？后面的没有了。我看了它的描述，铁素体沿晶界分布，而且说在心部，这些特征都是冷却不足的表现。对于这个技术要求我想发表点个人愚见，首先是增加表面耐磨性，渗碳是很好的办法，但是却要求表面硬度45-48HRC，这个让人看不懂，结果渗碳后表面淬火又太硬，为了降低硬度，又用中温回火，心部硬度又降低很多。我认为渗碳淬火+低温回火这样的工艺更加适合该产品，表面硬度要求很不合理。而且渗碳淬火+低温回火使用寿命我觉得会超过现在不渗碳直接淬火+低温回火的新工艺。

所以因为 · 发表于 2016-8-19 14:13:08

厚度3mm的链片，没考虑淬火转移时间慢的问题？

Alex · 发表于 2016-8-19 15:14:48

清淡发表于 2016-8-19 14:09
朋友没把论文上传完全啊？后面的没有了。我看了它的描述，铁素体沿晶界分布，而且说在心部，这些特征都是 ...

第二页往下翻还有一小块

首先，可以确定的是，最终硬度要求是45-48HRC 是合理的，因为链片在使用过程中主要是纵向的拉力，所以要求的是综合力学性能。
我对这个论文的疑惑有以下几点；
1.硬度要求45-48HRC，完全没必要选择20CrMnTi，40#钢就可以。选了这个材料，导致了后面一系列工艺不合理。
2.通过直接淬火，达到了最终需要的硬度，但是应该是合金元素起主要作用，既然选择淬火了，为什么不直接换材料？还可以近一步降低成本？
3.就是在水里没淬透？

Alex · 发表于 2016-8-19 15:15:14

清淡发表于 2016-8-19 14:09
朋友没把论文上传完全啊？后面的没有了。我看了它的描述，铁素体沿晶界分布，而且说在心部，这些特征都是 ...

第二页往下翻还有一小块

首先，可以确定的是，最终硬度要求是45-48HRC 是合理的，因为链片在使用过程中主要是纵向的拉力，所以要求的是综合力学性能。
我对这个论文的疑惑有以下几点；
1.硬度要求45-48HRC，完全没必要选择20CrMnTi，40#钢就可以。选了这个材料，导致了后面一系列工艺不合理。
2.通过直接淬火，达到了最终需要的硬度，但是应该是合金元素起主要作用，既然选择淬火了，为什么不直接换材料？还可以近一步降低成本？
3.就是在水里没淬透？

Alex · 发表于 2016-8-19 15:16:23

所以因为发表于 2016-8-19 14:13
厚度3mm的链片，没考虑淬火转移时间慢的问题？

这个基本可以排除，加热完成就直接淬火。况且如果转移时间很长，也应该从表面开始转变

清淡 · 发表于 2016-8-19 15:34:52

所以因为发表于 2016-8-19 14:13
厚度3mm的链片，没考虑淬火转移时间慢的问题？

转移慢最容易出现铁素体的是表面，论文说只出现在心部。

水与火的工作 · 发表于 2016-8-19 15:52:30

麻烦问一下：
文中用电量怎么算的啊，每小时需要60度。在保温的时候不需要消耗这么多电能吧。

jyhfly · 发表于 2016-8-19 23:32:53

所有的都是心部铁素体吗，3毫米厚心部应该能能淬透。会不有元素偏析

simida · 发表于 2016-8-20 08:41:53

东方发表于 2016-8-19 11:58
哦明白了我们要客户改个图纸可是比登天还难呀

确实如此。现在的客户各种挑

simida · 发表于 2016-8-20 08:42:16

夏日凉风发表于 2016-8-19 13:00
我怀疑3mm这个数字。。。。

我也不能理解，实在太薄了

小小丑 · 发表于 2016-8-20 10:58:40

所以因为发表于 2016-8-19 14:13
厚度3mm的链片，没考虑淬火转移时间慢的问题？

个人认为
这篇文章是了发论文而写稿，或许评职称要用。
通篇只发出三点
1 渗碳能耗高
2板条马氏体淬火代替渗碳淬火
3淬火液由盐水代替自来水

其实作者只是做了第三条。
出现铁素体除了奥氏体化不足，剩下一条当然是冷却不足。
冷却不足的原因是自来水和盐水在冷却过程中各自的特性不一样造成而已。
看了这批文章的简述，我第一反应就是方案三。
雷廷权傅家全（这个名字可能有误）在大概86年热处理300法就有提及这种方案，当时典型的是骑马螺栓以板条马氏体淬火代替调质。
个人认为这篇文章技术性不强。

小小丑 · 发表于 2016-8-20 11:04:50

Alex 发表于 2016-8-19 13:11
我的猜测是，蒸汽膜阻碍了冷却。但是如果是这样的话，增加搅拌就好了啊，干嘛要加大冷却？ ...

在不破裂的前提之下，板条马氏体淬火加强冷却速度，可以增加表层的压应力。提升疲劳寿命。
不过后续的回火对这方面的影响，我不太清楚。
个人意见，不足为凭。

小小丑 · 发表于 2016-8-20 11:06:58

夏日凉风发表于 2016-8-19 13:38
也有可能是批量大？摆放过于密集？

我赞同这个原因。
出现在冷却的时候，大批量工件一起如水造成蒸汽膜引发冷却不足。

大浪淘沙 · 发表于 2016-8-20 14:22:47

既然这样改工艺，还不如选择45Mn直接淬火中温回火

枫零 · 发表于 2016-8-22 08:22:01

现在的论文或多或少都会修改一点关键性的数据或者夸大一些实验结果后才发表，个人认为就是这篇文章为了凑论文数量而胡编乱造的，至少里面有相当一部分数据是造假的，没有参考意义。

搬运工 · 发表于 2016-8-22 18:17:57

一篇垃圾论文。
所谓的冷却不足问题，不是冷却介质的问题，是冷却系统的问题。
析出铁素体不只会出现在心部，表面有时也会有。

qibao9891 · 发表于 2016-8-22 21:44:03

本帖最后由 qibao9891 于 2016-8-22 21:49 编辑

3mm厚的20CrMnTi，淬油心部也不会出铁素体，更何况是淬水。估计是滚筒炉出炉时一下子来个底朝天，水槽里一堆。

渗碳4.5个小时，碳层单边1个多mm。芯部只剩1mm。以表层共析、近共析的渗碳成分，出铁素体的可能不大。840肯定不如920从容，所以转移慢也有可能。

改进工艺低碳马氏体强度虽高，但耐磨差。

Alex · 发表于 2016-8-23 07:59:47

qibao9891 发表于 2016-8-22 21:44
3mm厚的20CrMnTi，淬油心部也不会出铁素体，更何况是淬水。估计是滚筒炉出炉时一下子来个底朝天，水槽里一 ...

其实像这样壁厚的产品出现淬不透真的很难理解，而且对于作者说的冷却不足，我也经常遇到，目前原因不明。如下帖描述
http://www.rclhome.net/forum.php?mod=viewthread&tid=21330
但是，更换冷却性能更好的冷却介质就改变了，这有些怀疑。

qibao9891 · 发表于 2016-8-23 18:22:39

Alex 发表于 2016-8-23 07:59
其实像这样壁厚的产品出现淬不透真的很难理解，而且对于作者说的冷却不足，我也经常遇到，目前原因不明。 ...

你那贴和这贴不一样。
那贴非马里基本没铁素体，屈氏体占多。
那是偏析造成的。板件因形状效应冷速比圆棒慢。临界尺寸在临界直径上又要打折扣。而临界直径本身就是半马体。
那贴是相对冷速不足。冷速问题在鼻尖区。
这贴你也说过蒸汽膜过长，冷速问题在Ar1以上。

Alex · 发表于 2016-8-24 14:35:11

qibao9891 发表于 2016-8-23 18:22
你那贴和这贴不一样。
那贴非马里基本没铁素体，屈氏体占多。
那是偏析造成的。板件因形状效应冷速比圆棒 ...

我觉得你提到的板件的形状效应可能是核心的原因。
我在网上搜了一些关键词，没有找到相关信息。能否详细介绍下形状效应？
是不是平面受蒸汽膜的影响要大？
另外，我自己想到了一个类似于抛硬币的情况，零件从加热炉掉入油槽时，有约1.5m的高度差，如果零件两面有差别，可能最终入油的面总是同一面。不知道从经验上来看，有没有这样的可能？

Alex · 发表于 2016-8-24 14:36:04

小小丑发表于 2016-8-20 10:58
个人认为
这篇文章是了发论文而写稿，或许评职称要用。
通篇只发出三点

嗯，我也认为论文写得有些理论化。

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