M2这个硬度要求合理吗？

aaron01 · 发表于 2014-5-19 17:20:05

有客户要做M2的热处理，要求硬度865-905HV30，是不是有点太高了，怎么做才能保证工艺稳定性呢？
回火的时候做渗氮吗？

aaron01 · 发表于 2014-5-19 21:23:46

本帖最后由 aaron01 于 2014-5-19 21:25 编辑

@孤鸿踏雪 @小小丑 @qibao9891 @所以因为 @吉祥如意
求解答啊{:soso_e183:}

qibao9891 · 发表于 2014-5-20 00:22:49

艾伦不要客气啊，您的水平比在下高的可不是一星半点。

查了一下表，865-905HV大概对应66~67HRC。
M2常规的处理一般能达到64~65HRC，这个要求有点高。

氮化我基本上是不会，只是听说高速钢氮化容易脆。所以采用低温短时氮化。氮化层硬度肯定比905HV高；而打HV30，氮化层很薄，又会打穿。想来想去这之间的关系也是糊涂着想不明白，还是让氮化专家来看看。

除了氮化之外，还听说一种工艺叫做“高速钢低温渗碳”，是把表面含碳量提高到1.0~1.1%，据说可以达到67HRC。从来没试过，不知深浅，仅提供一个思路吧。网上这类资料不少，感兴趣的话可以搜一下。

当初如果用超硬高速钢M2Al，或者是M35，就没有这些麻烦了。

愚见。

所以因为 · 发表于 2014-5-20 08:14:33

客户是否有渗氮的要求？

aaron01 · 发表于 2014-5-20 08:44:02

所以因为发表于 2014-5-20 08:14
客户是否有渗氮的要求？

客户没有，只有硬度要求，是我在想歪招。

不知道深冷后再回火能不能达到这个要求？

aaron01 · 发表于 2014-5-20 08:45:43

我在想的是用氮化炉回火，回火的时候少量通点氨。{:soso_e120:}
肯定不会有白亮层的，这个我有把握控制，就是把表面略提高点。

王运金 · 发表于 2014-5-20 08:56:49

aaron01 发表于 2014-5-20 08:45
我在想的是用氮化炉回火，回火的时候少量通点氨。
肯定不会有白亮层的，这个我有把握控制，就 ...

估计行不通.
氮化炉回火少量通氮的目的是为了保持颜色好看对硬度没什么贡献.
做气体氮化硬度可达1000HV以上,不过以你的要求要求厚氮化,而厚氮化有点脆很少在高速钢上使用.
我以前经常常做,但只有几个丝,按你的方法检测,肯定会击穿氮化层.
个人意见,不足为凭.

所以因为 · 发表于 2014-5-20 09:12:00

aaron01 发表于 2014-5-20 08:44
客户没有，只有硬度要求，是我在想歪招。
不知道深冷后再回火能不能达到这个要求？ ...

要求硬度865-905HV30，是否产品比较单薄？

aaron01 · 发表于 2014-5-20 09:31:36

所以因为发表于 2014-5-20 09:12
要求硬度865-905HV30，是否产品比较单薄？

产品是不厚，20毫米不到。

aaron01 · 发表于 2014-5-20 10:02:08

材料换成M35的话，是不是有可能通过淬回火做到？

所以因为 · 发表于 2014-5-20 10:28:13

aaron01 发表于 2014-5-20 10:02
材料换成M35的话，是不是有可能通过淬回火做到？

从资料上看，材料换成M35估计也是不行，硬度差不多的。
是否和客户沟通，降低硬度要求在63~66HRC范围。

吉祥如意 · 发表于 2014-5-20 10:42:44

所以因为发表于 2014-5-20 10:28
从资料上看，材料换成M35估计也是不行，硬度差不多的。
是否和客户沟通，降低硬度要求在63~66HRC范围。 ...

单纯的淬回冷不能保证要求。
只有通过表面处理来保证。

qibao9891 · 发表于 2014-5-20 10:44:30

本帖最后由 qibao9891 于 2014-5-20 10:46 编辑

M35比M2多少高一点，保65HRC以上差不多，66以上可能不稳定。
实在不行用M42，这个比M35还硬一点点。
用超硬高速钢都不一定能保证，也可以看出M2常规处理稳定达到这个硬度有多难。

深冷行不通，这个昨天考虑过。深冷不提高高速钢回火后硬度的。但对高速钢刀具寿命增长有好处。

愚见。

所以因为 · 发表于 2014-5-20 10:47:39

吉祥如意发表于 2014-5-20 10:42
单纯的淬回冷不能保证要求。
只有通过表面处理来保证。

表面处理是渗氮吗？

吉祥如意 · 发表于 2014-5-20 10:49:37

所以因为发表于 2014-5-20 10:47
表面处理是渗氮吗？

有很多种方法都可以保证。

qibao9891 · 发表于 2014-5-20 10:53:39

吉版快说，别卖关子了。

所以因为 · 发表于 2014-5-20 10:54:50

吉祥如意发表于 2014-5-20 10:49
有很多种方法都可以保证。

什么方法？HV30不击穿？

吉祥如意 · 发表于 2014-5-20 11:00:30

qibao9891 发表于 2014-5-20 10:53
吉版快说，别卖关子了。

我刚看到此帖，需要时间查查依据再说吗？

吉祥如意 · 发表于 2014-5-20 11:02:17

所以因为发表于 2014-5-20 10:54
什么方法？HV30不击穿？

M2的基体很好，比如基体硬度在60，表面的硬化层是不怕击穿的。

qibao9891 · 发表于 2014-5-20 11:06:52

吉祥如意发表于 2014-5-20 11:02
M2的基体很好，比如基体硬度在60，表面的硬化层是不怕击穿的。

基体保62以上没问题。
关键是表面那几丝的1000多HV的氮化硬化层，一来硬度超标；二来太薄，对HV30硬度的提高有多大贡献，实在摸不清头脑。
还望吉版讲解。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-5-20 11:15:31

aaron01 发表于 2014-5-20 08:45
我在想的是用氮化炉回火，回火的时候少量通点氨。
肯定不会有白亮层的，这个我有把握控制，就 ...

这个回火温度多高？

吉祥如意 · 发表于 2014-5-20 11:16:59

qibao9891 发表于 2014-5-20 11:06
基体保62以上没问题。
关键是表面那几丝的1000多HV的氮化硬化层，一来硬度超标；二来太薄，对HV30硬度的提 ...

简单的推理：
既然要求在865-905范围内，又选定此钢种。
分析是欣赏此钢的强韧性，加上表面处理后的超高硬度。
以上是方向性的判断。
具体如何达到要求，觉得应该是实验来说明的。比如超硬化层的的获得及厚度选择等等。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-5-20 11:18:01

这个M2是刀具还是模具？为什么要这么高的硬度？

吉祥如意 · 发表于 2014-5-20 11:19:42

孤鸿踏雪发表于 2014-5-20 11:18
这个M2是刀具还是模具？为什么要这么高的硬度？

估计是刃具类型的。

王运金 · 发表于 2014-5-20 11:20:05

做一般气体薄氮化就可以了.最好无白亮层.
最好告诉客户测硬度时用小载荷.

qibao9891 · 发表于 2014-5-20 11:20:10

孤鸿踏雪发表于 2014-5-20 11:15
这个回火温度多高？

对应M2的最高硬度，回火温度大概在540℃。
如果要最高硬度的话，回火温度就会很窄，基本要控制在540~550之间。实际上到550，硬度已经不在最高点了。而且有点“拐点”的性质，硬度降的比较快。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-5-20 11:22:12

本帖最后由孤鸿踏雪于 2014-5-20 11:24 编辑

qibao9891 发表于 2014-5-20 11:20
对应M2的最高硬度，回火温度大概在540℃。
如果要最高硬度的话，回火温度就会很窄，基本要控制在540~550 ...

这样的话，就可以在保证基体高硬度的前提下，采用超低温氮化，应该可以达到

qibao9891 · 发表于 2014-5-20 11:22:21

王运金发表于 2014-5-20 11:20
做一般气体薄氮化就可以了.最好无白亮层.
最好告诉客户测硬度时用小载荷. ...

用小载荷很可能超硬度上限。

所以因为 · 发表于 2014-5-20 11:24:33

本帖最后由所以因为于 2014-5-20 11:26 编辑

孤鸿踏雪发表于 2014-5-20 11:15
这个回火温度多高？

一般也是采用560℃，范围在540~590℃。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-5-20 11:26:33

本帖最后由孤鸿踏雪于 2014-5-20 11:33 编辑

所以因为发表于 2014-5-20 11:24
一般也是采用560℃。

回火温度可选择对应于基体最高硬度的温度，然后再进行低温氮化

吉祥如意 · 发表于 2014-5-20 11:28:57

所以因为发表于 2014-5-20 11:24
一般也是采用560℃，范围在540~590℃。

这些数据仍需要实验来确定。
总体思路是先简单后复杂。

吉祥如意 · 发表于 2014-5-20 11:42:47

静等铁匠的第一道菜：清蒸MH。

王运金 · 发表于 2014-5-20 11:54:28

qibao9891 发表于 2014-5-20 11:22
用小载荷很可能超硬度上限。

可以调整氮化的参数

aaron01 · 发表于 2014-5-20 15:54:51

这个项目我们是在项目可行性评估阶段，评估的结果还是要求客户去改技术规范，不愿意走特殊工艺来迎合这个特殊的要求，如果客户在征询终端客户意见后，拒绝改变技术要求，我们可能会放弃这个项目。
我们担心的是即使用氮化手段做出来，一个是以后工艺的稳定性问题，另外一个是担心会对实际使用有不利的影响。

aaron01 · 发表于 2014-5-20 15:59:56

孤鸿踏雪发表于 2014-5-20 11:15
这个回火温度多高？

要控制无白层，温度低点比较容易，要做的话，可能会用400-450C。

吉祥如意 · 发表于 2014-5-20 16:17:10

别忙，丑丑哥还要发表高见。

所以因为 · 发表于 2014-5-20 16:23:16

aaron01 发表于 2014-5-20 15:54
这个项目我们是在项目可行性评估阶段，评估的结果还是要求客户去改技术规范，不愿意走特殊工艺来迎合这个特 ...

可能对实际使用有不利的影响，这个担心是有必要的。

吉祥如意 · 发表于 2014-5-20 16:27:09

果然是清蒸的。早知道说红烧了。

所以因为 · 发表于 2014-5-20 16:32:01

吉祥如意发表于 2014-5-20 16:27
果然是清蒸的。早知道说红烧了。

怎么红烧啊，大厨！

小小丑 · 发表于 2014-5-20 16:43:35

吉祥如意发表于 2014-5-20 16:17 别忙，丑丑哥还要发表高见。

娃娃，我刚上来的你就知道了？
查《模具材料应用手册》第二版林慧国等编P356，6542钢回火图
1240－1260℃淬火＋550℃回火，硬度峰值66－67HRC。
个人认为，此温度淬火有过热风险。
P500
M2正常碳盐浴1216℃或者可控气氛炉1227℃＋552回火后硬度＞64HRC 。
M2高碳盐浴1204℃或者可控气氛1216℃＋552回火后＞65HRC。
根据要求是维氏硬度标尺，可认为是采用了表面处理。
根据豹哥转换的硬度，结合上述资料，本人认为可进行渗碳，将正常含碳量的M2 表面增高到高碳或者超过高碳M2 的状态，淬火温度参考正常碳的M2工艺。
高速钢渗碳，在蔡美良著《新编金相工模具热处理》有详细描述，我记不太清楚。
也有用氮化或者软淡化与回火结合的工艺。
上述均无实践经验，抛出一些资料供艾伦参考。
个人意见，不足为凭。

小小丑 · 发表于 2014-5-20 16:47:21

aaron01 发表于 2014-5-20 15:54 这个项目我们是在项目可行性评估阶段，评估的结果还是要求客户去改技术规范，不愿意走特殊工艺来迎合这个特 ...

看一下产品的服役条件，没有准是只要求耐磨性的东东，氮化或许可行。

小小丑 · 发表于 2014-5-20 16:53:31

吉祥如意发表于 2014-5-20 16:17 别忙，丑丑哥还要发表高见。

查了资料，重新再看此贴，我说的豹哥早就谈过了，如果开始仔细看帖，大概就不会回复了。
娃娃失望之极了，对吧？高见变成拾人牙慧了。

aaron01 · 发表于 2014-5-20 17:29:47

本帖最后由 aaron01 于 2014-5-20 17:32 编辑

小小丑发表于 2014-5-20 16:53
查了资料，重新再看此贴，我说的豹哥早就谈过了，如果开始仔细看帖，大概就不会回复了。
娃娃失望之极了 ...

换M35会怎么样？我看有资料说能做到66-67HRC，只是淬火回火。据说是钴的作用。

M35高速钢热处理工艺研究.pdf (69.96 KB, 下载次数: 42)

aaron01 · 发表于 2014-5-20 17:36:12

高速钢从来没有做过，缺乏经验，也缺乏对文献数据的分析能力，铁匠的短板啊！{:soso__6713767537646388026_4:}

小小丑 · 发表于 2014-5-20 17:45:31

aaron01 发表于 2014-5-20 17:29 换M35会怎么样？我看有资料说能做到66-67HRC，只是淬火回火。据说是钴的作用。

含钴高速钢最终硬度的确可以做到比不含钴高，这个硬度应该可以达到的。
貌似理论上钴不是合金碳化物形成元素，能够促使回火后硬度较高，好像是钴促进了硬质点合金碳化物的析出，具体怎么说的有点忘记了。
含钴量大致好像加5％，8％，12％的，貌似加钴的的同时一般都提升含碳量。
不过，加钴的价格好像贵一点。
如果采用加钴的粉末高速钢，各向异性不太明显。同时，价格高了好几点点。

aaron01 · 发表于 2014-5-20 17:49:55

小小丑发表于 2014-5-20 17:45
含钴高速钢最终硬度的确可以做到比不含钴高，这个硬度应该可以达到的。
貌似理论上钴不是合金碳化物形成 ...

钴使得回火时析出更弥散的碳化物。M35加了5%的钴

小小丑 · 发表于 2014-5-20 17:53:50

aaron01 发表于 2014-5-20 08:44 客户没有，只有硬度要求，是我在想歪招。不知道深冷后再回火能不能达到这个要求？ ...

模具手册数据
1200加热降到1150淬火（真空油淬）深冷后硬度可以0－1HRC 。

小小丑 · 发表于 2014-5-20 18:01:14

aaron01 发表于 2014-5-20 17:49 钴使得回火时析出更弥散的碳化物。M35加了5%的钴

我做的高速钢局限模具上使用的，不追求高硬度，含钴高速钢也只局限模具用粉末高速钢。
如果资料权威俄，我认为可以试一试。

qibao9891 · 发表于 2014-5-20 18:08:17

还在论证就好办多了。
大把的超硬高速钢可选。

这问题直接联系材料商即可。
一个是要有现成的材料，别照着手册选了，实际却很难买到。
另一个是现在材料良莠不齐，买回来那个牌号的，硬度却不一定能起那么高。不如让材料商推荐它手头上能保证达标的，这样简单省事。

一般正常的M2Al，以及含钴量到Co5 (M35)、Co8 (M42)的，基本上都能到这个硬度。

吉祥如意 · 发表于 2014-5-20 20:31:26

同意以上两种观点，各有优劣（即不成功的风险）。
主张先从简单的入手（不改变材料）。{:soso_e104:}

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M2这个硬度要求合理吗？

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