你“零保温”了吗？讨论一下这个工艺问题

吉祥如意

“零保温”是一种近几年出现的，为越来越多的热处理工作者所注目的工艺。具有工艺简单、时间短节能、适应材料范围广等优点，但同时，缺乏实际使用的成熟范例，因而，显得无从下手。大家可以讨论一下，这种工艺的使用可能性如何。

shaod

这也很正常的，很多方面都在使用的，实例以后慢慢发图上来

沧海一声笑

我觉得零保温工艺在高频淬火上就是一个使用的范例！

tom

表层到心部形成一个温度梯度，减小表面拉应力？
个人觉得对机械性能（抗拉强度）要求较高的，不适合。

所以因为

沧海一声笑 发表于 2013-2-4 21:01

                               
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我觉得零保温工艺在高频淬火上就是一个使用的范例！

这个是否特指普通热处理上的应用？

霜月

零件渗碳后降温到淬火温度、不均温保温直接淬火，也是“零保温”工艺的一种应用吧。

小小丑

好像92年已经有资料再推行零保温了。
好像尺寸200的45钢均属小件。模糊的记得好像表面到温后保温十分钟心部也到温了。
所以一般的件看工件表面到温即可。
一般情况零保温只对碳素钢和低合金钢适用。
高合金的，如果只要求表面或许也可试试。

火与水

零保温，对于小件确实没有问题，大多小厂为了节省成本，都是这样做。
对于只要求表面硬度的还可以，重要零件不行。

dqy

零保温在哪些材料已经采用？

吉祥如意

shaod 发表于 2013-2-4 20:59

                               
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这也很正常的，很多方面都在使用的，实例以后慢慢发图上来

别的不敢恭维。你的这双眼睛和脑壳，我觉得特棒。期待...等待...现在，我仍然看不清楚你的头像排列。笨...小学徒说我的。

吉祥如意

“零保温”的运用，有个重要的前提条件，是要高于特定工件的正常加热温度。而且加热速度也提倡越快越好，也就是有多快，就跑多快！举几个例子：1.感应淬火是最成功的例子，不多说；2.盐炉加热也是具备先天的优势的，其效果在很多工具钢、模具钢、甚至高速钢都有成功的范例，也不展开讲；3.普通箱式电阻炉，事实上也可以做好。提醒几个要点：不要低温时进炉，一般视材质在合适的温度进炉，比如45钢820度左右；其次，掌握好“火候”也就是到达预定的温度时（比如45钢860-870度）短时保温即可，“表面温度均匀”为限。希望诸位参考，勇于实践。强调一点，霜月专家的看法很正确，观察细密独到，我赞成。

tom

吉祥如意 发表于 2013-2-4 22:24

                               
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“零保温”的运用，有个重要的前提条件，是要高于特定工件的正常加热温度。而且加热速度也提倡越快越好，也 ...

传说中的快速淬火工艺就是它了吧？

火与水

提醒一下，感应淬火可不是零保温，时间虽短，但也有保温时间。

孤鸿踏雪

沧海一声笑 发表于 2013-2-4 21:01

                               
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我觉得零保温工艺在高频淬火上就是一个使用的范例！

      您可真会幽默和调侃啊

潇潇暮雨

小小丑 发表于 2013-2-4 21:23

                               
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好像92年已经有资料再推行零保温了。
好像尺寸200的45钢均属小件。模糊的记得好像表面到温后保温十分钟心部 ...

赞同！

dhzhou888

我们做过球墨铸铁件正火工艺的零保温。

dhzhou888

不平衡状态快速正火工艺是将球墨铸铁件加热到稍低于加热时临界温度范围的下限 ，保温一段时间即铁素体化，然后加热到加热时临界温度范围的上限以上的正火温度，不保温立即出炉空冷、风冷或喷雾冷却。铁素体转变成奥氏体的速度很快，不保温即出炉冷却，这时碳还来不及扩散到奥氏体中去，仍保持较低的含碳量（不平衡状态），达到低碳奥氏体化的效果。更先进的工艺是球墨铸铁一步加热快速正火工艺。简单的名称就是不保温正火。

随风飘飘

高频感应淬火是不能算“零保温”的范畴，他也有保温时间，不然的话，他的硬化层是不合格的。

吉祥如意

dhzhou888 发表于 2013-2-5 12:11

                               
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我们做过球墨铸铁件正火工艺的零保温。

周前辈，球铁热处理对于我们来说，接触的少，经验亦谈不上。烦请介绍一二个实例好吗？先行谢过。

吉祥如意

随风飘飘 发表于 2013-2-6 12:00

                               
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高频感应淬火是不能算“零保温”的范畴，他也有保温时间，不然的话，他的硬化层是不合格的。 ...

非也。零保温非零也。短时保温而已，零仅对正常保温时间相对比也。

伯龙马

      目前，热处理的炉内整体加热有四种方法。其中，
    方法之一是所谓的阶梯 加热法，即在达到最终温度加热前，经过一次或两次的预热法。
（视钢种和工件大小而别）。例如，截面600mm以上的钢锭和大锻件以及装炉量5～8t的铸件退火、正火和淬火加热，经常采用600～7000C的一次预热；复杂的高速钢刀具淬火时，通常采用550～6000C和800～8500C的两次预热等。
    方法之二，随炉升温加热法，即工件冷态装炉，随炉一起升温加热。通常是间断生产或炉子有温度装料很困难情况下，如台车炉和普通箱式炉加热经常采用。其缺点是加热时间长，氧化-脱碳严重、生产效率低。
    方法之三，为炉温预先控制在工件最终加热温度，工件冷态装炉自然升温。这种方法应用较普遍。既适用于连续炉生产，或一个加热室、两个台车往复使用；也适用于装出炉方便情况下的箱式炉及盐浴炉加热。另外，该方法也是一部分大锻件，不经预热的所谓“快速加热法”。
    方法之四，是快速加热法。其先进性主要突显在以下几方面：
   （1）在连续生产作业中应用，由于不需预热。从而节省了预热设备的投资；
   （2）由于加热速度快和加热时间短，因此，大大提高生产效率和节约能源，符合环保要求；
   （3）易于控制，除高合金钢和截面尺寸较大的钢锭、铸件及大锻件外，一般均可在同一温度（如880～9500C）下进行加热，且不需保温阶段，只要掌握好加热时间即可；
   （4）工件加热过程的氧化-脱碳现象大大减轻，且变形减小。
   快速加热的成功应用，可作以下理论分析：
   （1）从热处理应力方面考虑。在客观条件下无论加热速度怎样快，加热过程只产生热应力。然而，在热应力作用下工件表面呈现压应力状态，因此表面不会产生裂纹。至于内部对应的拉应力是否产生裂纹，也无须顾及。因为，一方面加热前的原始组织的弹塑性较好，另方面，炉内加热速度再快，也不及高频加热速度。因此认为，工件内部的拉应力也不会导致内裂。
   （2）从快速加热时工件的内外温差进行分析。例如将直径25、50、75和100mm的普通钢坯，分别在11000C加热，可看出，直径越大，钢坯的内外温差也越大。但是，即使直径100mm钢坯，最大温差也不过1200C。直径25毫mm的钢坯温差仅300C左右。
另外，内外温差刚开始加热不久最大随后越来越小。因此，除高合金钢和大锻件外，一般工件快速加热不会产生很大内应力。
   （3）从加热过程随温度升高，力学性能（特别是塑性）的变化进行分析。不难看出，其塑性随温度升高而不断提高。由此也可以认为，快速加热过程产生的内应力，将伴随塑性提高而得到不同程度的松弛，对快速加热的可靠性得到进一步说明。
    所谓“零保温”加热，即为快速加热法。其实在各种炉型中都可应用，如大锻件在反射炉中快速加热；机械零件在箱式炉中快速加热；工模具在盐浴炉中快速加热等均可进行。
    我在09年出版的“实用热处理技术即应用”一书中的第4章有详述。如有兴趣，可批判性地看看，以利于再版时修正。谢谢！
   

伯龙马

   前面，霜月大姐所举例子：“ 零件渗碳后降温到淬火温度、不均温保温直接淬火，也是“零保温”工艺的一种应用吧”。我很赞成！拓展了快速加热的应用。

吉祥如意

伯龙马 发表于 2013-2-8 05:45

                               
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目前，热处理的炉内整体加热有四种方法。其中，
    方法之一是所谓的阶梯 加热法，即在达到最终温度 ...

“马先生”的总结性发言很有力度。同时也很有指导性。30分有点....。是否姓“马”我猜的。待我看了大作后，一定直言不讳向马先生请教。

吉祥如意

伯龙马 发表于 2013-2-8 05:45

                               
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目前，热处理的炉内整体加热有四种方法。其中，
    方法之一是所谓的阶梯 加热法，即在达到最终温度 ...

纠正一点：是不是笔误。温度标示如550-6000C。

吉祥如意

在工作中，21层介绍的4种方法其第三和第四种方法，是我经常使用的。好处也是多方面，不再细说，只强调一点，如何求精的问题，就是说做得如何更好。提出此帖的目的在于，拓宽我们的思路。在理论→实践→理论→实践..反复循环中提升精华。希望能带给大家一点工作的乐趣。

秦时明月

处理一产品名叫转子，900℃保温10分钟淬火，算不算零保温。

吉祥如意

秦楼明月 发表于 2013-2-9 23:02

                               
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处理一产品名叫转子，900℃保温10分钟淬火，算不算零保温。

“零保温”只是一种通俗的称谓。相对于常态的保温而言。可能属于此范围。

伯龙马

     祝贺以上各位新春快乐，阖家幸福！

吉祥如意

伯龙马 发表于 2013-2-10 18:56

                               
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祝贺以上各位新春快乐，阖家幸福！

向“伯龙马”老师致敬！恭祝全家蛇年吉祥如意！

伯龙马

   谢谢24楼“吉祥如意”老师的纠正。应是550-600C。

吉祥如意

伯龙马 发表于 2013-2-11 08:39

                               
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谢谢24楼“吉祥如意”老师的纠正。应是550-600C。

不谢谢。您原意对的。只是没找到温度的符号。不要紧的，小学徒会告诉方法的。

独语斜阑

在H13材料调质过程中，我们曾采用过零保温工艺。目的是进一步消除带状组织。通过使用验证，效果不错。

花神

独语斜阑 发表于 2013-2-11 11:15

                               
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在H13材料调质过程中，我们曾采用过零保温工艺。目的是进一步消除带状组织。通过使用验证，效果不错。 ...

能具体介绍下么？

花神

零保温在碳素结构钢中用的比较多而且有效，但是在合金钢中用的比较少。实践证明合金钢不适于零保温，但是比较适于亚温淬火，效果不错。

小学徒

吉祥如意 发表于 2013-2-11 08:55

                               
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不谢谢。您原意对的。只是没找到温度的符号。不要紧的，小学徒会告诉方法的。 ...

500-600℃中℃的输入方法与电脑安装的中文输入法有关，比较常用的微软拼音输入法按如下操作：
切换至微软拼音输入法；
点击输入法从左向右的第5个图标；
弹出小窗口后选择 软键盘- 特殊符号；



电脑弹出软键盘，在软键盘中用鼠标选择℃即可。

只要能显示软键盘的输入法都可以用此方法操作。
如果觉得每次都这样操作麻烦，可以先输入一次，或者从其他帖子中复制，粘贴到记事本中并保存，以后要用时再打开记事本，同样用复制，粘贴的方法复制至新贴中。

wanggong

小学徒 发表于 2013-2-11 18:24

                               
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500-600℃中℃的输入方法与电脑安装的中文输入法有关，比较常用的微软拼音输入法按如下操作：
切换至微软 ...

500-600℃小学徒厉害！没有微软输入法，WORD文档中字体---上标，再复制粘贴过来，好象不行！

小学徒

wanggong 发表于 2013-2-11 20:23

                               
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500-600℃小学徒厉害！没有微软输入法，WORD文档中字体---上标，再复制粘贴过来，好象不行！ ...

帖子输入不支持上标，WORD文档中字体上标复制粘贴肯定不行。
如果您是Windows7的操作系统，右键点击键盘符号，弹出小窗口后选择设置 - 添加- 找到微软输入法 确定就可加入新输入法。
如果您想从WORD中复制粘贴，在输入时不能用上标，应该用插入 - 符号，选择其他符号，弹出选择窗口后，右侧子集选类似字母的符号，列表中就会出现℃符号，插入就可以了。 下次再使用时更方便，选择插入 - 符号，℃符号马上就在常用符号中显示。

吉祥如意

这可麻烦啦，这也不行，那也不行。我怎么可以呀。

吉祥如意

独语斜阑 发表于 2013-2-11 11:15

                               
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在H13材料调质过程中，我们曾采用过零保温工艺。目的是进一步消除带状组织。通过使用验证，效果不错。 ...

很欣赏你的才华。如果方便的话。能不能把基本情况向大家介绍一下。主要是处理前后的质量改善情况。我觉得是个很大的突破。建议可单独发个帖。

wanggong

小学徒 发表于 2013-2-11 21:11

                               
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帖子输入不支持上标，WORD文档中字体上标复制粘贴肯定不行。
如果您是Windows7的操作系统，右键点击键盘符 ...

五笔似乎也没有找到这个符号。不过谢谢您教给的这个方法。

搬运工

零保温是个相对的概念，具体问题具体对待。

伯龙马

      从应力角度分析，认为零保温——快速加热也适用于合金钢，甚至大锻件。
    一、一般认为加热速度太快，会产生较大应力，从而产生裂纹……。
        从裂纹的实质而言，我认为：“绝大多数的裂纹是在拉应力作用下的脆性断裂。”即裂纹的产生必须具备两个条件：“拉应力”和“脆性”，缺一都难产生裂纹。然而，零件的加热过程，再快的加热速度，也是从表面向内部逐渐进行的。因此，表层总是呈现拉应力状态，但却不具备脆性条件。因此，快速加热不会产生裂纹。
    二、高、中频感应加热，对高速钢可以采用……，普通箱式炉或盐浴炉的快速加热，应当更没问题。这已被事实证明。
    三、为什么高速钢工件淬火加热时，目前仍采用1至2次预热呢？一方面，即使不至于产生裂纹，也要考虑变形问题；另一方面，旧的观念传下来的，谁愿担风险改变它呀？万一因为别的问题产生裂纹，赖上它也是有理说不出啊……因为，至目前还没有统一认识。
    四、大锻件为什么也没采用快速加热？在“大锻件的热处理”一书中说了：大锻件的热处理工作者们进行了大量试验，从对大锻件快速加热测得的应力数据表明，快速加热担心产生裂纹问题，不是很重要。所以对部分大锻件也进行了高温装炉的“快速加热”，并逐渐推广。并强调，为了提高“安全系数”谁也不愿担风险确定全部采用快速加热。
    总之，这个问题还有待进一步逐渐认识。

小小丑

伯龙马 发表于 2013-2-8 05:45  目前，热处理的炉内整体加热有四种方法。其中，  方法之一是所谓的阶梯 加热法，即在达到最终温度 ...

伯龙马－马伯龙？
网名注册的时候，心中隐隐约约感觉是这样的。
曾经在新华书店浏览先生两部大作，应该在封二有先生的相片和简历。
先生在热处理现场一辈子，理论和经验纯熟自如，令人敬佩！
万能五笔输入法，搜狗五笔输入法里面均有℃的符号。

伯龙马

    版主您好：名叫“小小丑”，实际多可爱啊！您一定是很幽默很有风趣的文才类热处理专家。望以后多多指点。  感谢您的关注。拙著真的现丑了。请多多提宝贵意见。在网上打温度代号很麻烦，等我再学学。谢谢啦！

小小丑

吉祥如意 发表于 2013-2-4 22:24  “零保温”的运用，有个重要的前提条件，是要高于特定工件的正常加热温度。而且加热速度也提倡越快越好，也 ...

吉工好：对于您提出零保温的重要前提“高于工件正常的加热温度”的观点，小小丑有不同的看法。
一 我理解的零保温
传统的理论，工件加热过程有升温，保温。保温是指所谓的奥氏体均匀化阶段。
生产中有时候无法精确控制（插心偶的成本太高），将仪表到温视为工件到温。
我理解的零保温，是指工件到温瞬间即可出炉，即舍去传统的奥氏体均匀化过程的保温，普通加热设备的加热速度慢，工件到温的同时基本就完成了奥氏体均匀化过程（高碳高合金除外）。同时生产中不容易测量工件到温的准确时间，故以表面到温稍微等待心部到温即可。
对于普通设备的加热速度，碳钢和低合金钢（如GCR15等），一般的服役条件，均可以零保温。
在正常的淬火温度装炉，一般200mm有效厚度视为小件。
综上，零保温是因为传统的奥氏体均匀化保温时间过于保守提出来的。
二  提高加热温度
目的在于提升生产效率或者达到一定特殊工艺。
A 特殊工艺（以薄壳淬火为例）
比较典型的是碳素工具钢的薄壳淬火。理论依据如下
1提高碳素工具钢至920℃加热淬火
快速加热，在刚刚转变奥氏体瞬间奥氏体溶入的碳含量低，淬火可以得到板条或者含碳量低的马氏体，这样可以增加工件的韧性。
2 刚刚奥氏体化时，晶粒细小。
3 加热速度快，从表面到心部温度梯度陡峭，次表面温度刚刚在临界点，心部在临界点以下。表面属于快速加热范畴，次表面属于临界点温度范畴（有零保温特征）
综上，提高温度实现快速加热重要的理论依据就是转变为奥氏体初始时候细晶强化及奥氏体含碳量低转变为板条马氏体增加韧性。
B  稍微增加温度
个人理解，仅仅为提高生产效率而已。

总结，零保温是在升温过程中完成了奥氏体均匀化或者达到了所需要的奥氏体均匀化。
提高温度（薄壳淬火）故意躲开奥氏体的均匀化，目的在于得到刚刚形成奥氏体的瞬间的细晶和奥氏体中的低含碳量。
两者的主要区别在于是否完成奥氏体的均匀化。
个人意见，不足为凭。

小小丑

小小丑 发表于 2013-2-17 07:59  吉工好：对于您提出零保温的重要前提“高于工件正常的加热温度”的观点，小小丑有不同的看法。  一 我理解 ...

完成了奥氏体均匀化的零保温理论上是假零保温，属于相对零保温。只是相对传统工艺系数太大，时间过长相对为零。
避免奥氏体均匀化的零保温理论上是真零保温，基本接近绝对零保温。
目的在得到奥氏体刚刚形成时期的细晶，低含碳量，保留原始组织的微细碳化物等质点。
根据真零保温的理论－－奥氏体初始细晶强化，诞生了电脉冲淬火，激光淬火等快速加热工艺。
个人意见，不足为凭。

吉祥如意

小小丑 发表于 2013-2-17 08:47

                               
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完成了奥氏体均匀化的零保温理论上是假零保温，属于相对零保温。只是相对传统工艺系数太大，时间过长相对 ...

认真看了两遍。同意你的观点，很好。你把所谓的“零保温“拓展开，讲的更深入更具有活力。拥抱一下你。

小小丑

渗碳降温后保温的目的，或许是想让奥氏体均匀化，析出碳化物，减小奥氏体固溶度。
采用零保温的目的或许为提升生产效率，保持奥氏体中的不均匀度。
感觉此零保温非为细晶，或许为舍弃不必要均匀化时间的零保温？

独语斜阑

热处理加热零保温是一个相对的概念，它并不是说加热到设定温度就出炉，而是要求热透，也就是完成奥氏体均匀化，实际上完成这一过程是需要一定时间的，根据工件大小、设定温度等而各不相同，往往是根据理论数据或实际经验确定，无法准确判断。

吉祥如意

小小丑 发表于 2013-2-17 10:27

                               
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渗碳降温后保温的目的，或许是想让奥氏体均匀化，析出碳化物，减小奥氏体固溶度。
采用零保温的目的或许为 ...

此观点不敢苟同。1.渗碳降温后保温的目的：直白一点说是碳扩散的继续，进一步促使良好的碳浓度梯度的形成，增加渗碳层深度；其次，由于淬火温度的降低，可减少淬火热应力和降低淬火油的消耗。2.“零保温”并非仅仅是为提升生产效率；“零保温”后的金相组织也并非不是细晶。我在想你可能是想给“零保温”定义一下，或大致有个限制说法。出发点我觉得很好。任何一个有特点的工艺都有一个灵魂，那就是要扬长避短，根据自己的实际情况，灵活运用。你与我的差异在于看问题的角度或侧重点不同。欢迎继续讨论。