低碳钢工件的强化

身在此山

一个类似短管类型工件（外部最大尺寸28 mm，壁厚最大5 mm），材质1008或08F，要求整体强度相当于硬度HRB 80-95工件强度。
通常，冷变形加工，不仅材料利用率高，而且轻易做到硬度要求（变形率 80%以上）。但开裂风险比较大，偶被客诉零件有裂纹。

某天突发一个想法，但没有机会试验比较，不知“之家”有谁曾有过这类经验：
如果高温渗碳（渗层0.3左右）+淬火+低回，工件因表面硬壳+芯部淬火应力，其整体强度如果与前述80%变形率加工硬化造成的强化效果相当，那么前道冷变形工序只为提高材料利用率而不需兼顾加工硬化率。

木叶微凉

以我公司加工的一种零件作为参考，10钢滚子，渗碳加中温回火工艺：网带炉加工，淬火加热910℃，碳势：1.2%，保温约80分钟，水淬，假设换成08F钢，低温回火，壁厚5mm，内部组织可能会出现块状铁素体、珠光体，不知整体强度和冷拉相比如何；前段某个时间，有一批原材料成分不对的滚子在车间加工，心部出现块状铁素体，金相组织不合格，后来被我调查出来，查看原材料近似08AL、8A、6A，让他们全部退回。方便的话可以给我发几个零件试试。

aaron01

楼主本来不需要做热处理的，现在加道渗碳淬火考虑过成本上升的因素吗？另外变形也可能是问题呢。
其实很简单，换SPCC或者比现在退火硬度更低的08钢材料，塑性比现有的更好，做冷变形后加工硬化的效果让硬度达到最终使用要求不就行了。

身在此山

材质不能变，产品价格有空间吸收热处理成本。何况与客诉后的批量退货报废成本相比，热处理成本也是可接受。

龟山淬火

这个材料用强力喷砂可以提高强度，达到多少没试过。

aaron01

龟山淬火 发表于 2017-5-25 13:39
这个材料用强力喷砂可以提高强度，达到多少没试过。

硬度太低了，恐怕要打成麻脸的，零件外观不好，粗糙度也受影响。

身在此山

木叶微凉 发表于 2017-5-25 12:17
以我公司加工的一种零件作为参考，10钢滚子，渗碳加中温回火工艺：网带炉加工，淬火加热910℃，碳势：1.2% ...

谢谢您的经验，对我的想法有帮助！
芯部会块状F+少量P是预料之中的。
我是想通过渗碳+快油淬火+低回： 渗碳层在表面建立一层硬壳（HRC52以上），芯部大面积块状 F 由于淬火应力达到硬度HV180以上，芯部少量 P（能有M或B就更好）对 芯部 F 进一步强化帮点忙。来达到或高于原先冷作硬化的强度（硬度HRB 80-95）。

身在此山

龟山淬火 发表于 2017-5-25 13:39
这个材料用强力喷砂可以提高强度，达到多少没试过。

数量太大，一批做下来有几十万件，担心难以保证质量（强度）均匀一致。

身在此山

aaron01 发表于 2017-5-25 12:39
楼主本来不需要做热处理的，现在加道渗碳淬火考虑过成本上升的因素吗？另外变形也可能是问题呢。
其实很简 ...

嗯，变形的问题确实需要担心。

木叶微凉

身在此山 发表于 2017-5-25 14:00
谢谢您的经验，对我的想法有帮助！
芯部会块状F+少量P是预料之中的。
我是想通过渗碳+快油淬火+低回： 渗 ...

托科润做过一点20钢渗碳后快速油淬火的套筒，壁厚约1mm，长度14mm，渗层约0.2mm，表层组织：回火含氮马氏体+少量残余奥氏体，心部组织：低碳马氏体+微量铁素体，表面硬度约87.6HR15N。

身在此山

木叶微凉 发表于 2017-5-25 15:19
托科润做过一点20钢渗碳后快速油淬火的套筒，壁厚约1mm，长度14mm，渗层约0.2mm，表层组织：回火含氮马氏 ...

谢谢您！
20钢渗碳淬火的比较多，08钢渗碳淬火的例子不曾碰到过。

qibao9891

时效强化有木有考虑过？
可降低变形量。
成本也远低于渗碳。

sheyingyong

身在此山 发表于 2017-5-25 16:54
谢谢您！
20钢渗碳淬火的比较多，08钢渗碳淬火的例子不曾碰到过。

农业机械上有一8个后的齿轮，120的直径，是08钢冷冲下来，就是渗碳淬火加低回火

sheyingyong

身在此山 发表于 2017-5-25 16:54
谢谢您！
20钢渗碳淬火的比较多，08钢渗碳淬火的例子不曾碰到过。

多用炉加工的，回火出来在压力机上做弯曲试验，角度30不断就可以了

身在此山

qibao9891 发表于 2017-5-26 07:55
时效强化有木有考虑过？
可降低变形量。
成本也远低于渗碳。

低碳钢时效的概念不是很清晰，了解不多。只是大致了解，低碳钢时效温度一般比较低（和铝合金相比），好像不超过100°C？
我们这个件用在发动机上，工作温度将近100°C，担心时效的效果可能被消弭。

身在此山

sheyingyong 发表于 2017-5-26 08:19
农业机械上有一8个后的齿轮，120的直径，是08钢冷冲下来，就是渗碳淬火加低回火 ...

麻烦问一下，这样处理后变形大不大？
即使这种齿轮用于低速轻载机构，对变形还是有基本要求。

身在此山

sheyingyong 发表于 2017-5-26 08:23
多用炉加工的，回火出来在压力机上做弯曲试验，角度30不断就可以了

30°弯曲不断，推测渗碳层较薄（不超过0.25 mm），可能是中温回火。
我的经验，渗碳淬火后，300- 400°C回火表面硬度会大于HRC45。

qibao9891

身在此山 发表于 2017-5-26 09:01
低碳钢时效的概念不是很清晰，了解不多。只是大致了解，低碳钢时效温度一般比较低（和铝合金相比），好像 ...

估计问题不大。时效温度高点就行了。
但我打不了保票。这种方法属于值得一试的状态。

sheyingyong

身在此山 发表于 2017-5-26 09:04
麻烦问一下，这样处理后变形大不大？
即使这种齿轮用于低速轻载机构，对变形还是有基本要求。 ...

全部是专制工装，变形还可以，0.3的硬化层，表面58HRC左右的硬度，回火后强力喷丸40分钟

身在此山

qibao9891 发表于 2017-5-26 10:22
估计问题不大。时效温度高点就行了。
但我打不了保票。这种方法属于值得一试的状态。 ...

嗯，有道理！

身在此山

sheyingyong 发表于 2017-5-26 10:39
全部是专制工装，变形还可以，0.3的硬化层，表面58HRC左右的硬度，回火后强力喷丸40分钟 ...

清楚了，谢谢啦！