20CrMnTi渗碳心部组织粗大.

aaron01 · 发表于 2013-6-29 11:09:09

以上两种情况，在热处理过程中是可以通过热处理工艺来调整，改善，甚至彻底解决的。
奥氏体化四个过程，
奥氏体化进程.jpg

晶粒长大方式见下图：
奥氏体晶粒长大过程.jpg

aaron01 · 发表于 2013-6-29 11:20:48

看看这个不均匀长大期，如果在这个阶段，不同的晶粒成长速度相差太大，会造成混晶问题。
假设你的原材料本来就有成分偏析问题，或者是变形量问题，在这个阶段，就特别容易出现不同晶粒之间的成长速度差异。这是内因，如果是好的毛坯，就不会有那么严重的问题。
那么怎么解决呢？
方法1，加快加热速度，让那些异常晶粒来不及长，
方法2，不要用那么高的奥氏体化温度，也就是将这个不均匀长大期尽快结束，进入后面的均匀长大期。
楼主前面反复提到，别人做这个材料没有问题，铁匠大胆推测，别人是做的井式炉，先渗碳后缓冷，然后重新加热淬火的，这种工艺晶粒度取决于最后一次淬火的奥氏体化条件，和你用的工艺，奥氏体化条件上相差很大，人家的奥氏体化温度低，通常也就是850C左右，你用的910C，当然更容易出问题。

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 11:28:45

aaron01 发表于 2013-6-29 11:20
看看这个不均匀长大期，如果在这个阶段，不同的晶粒成长速度相差太大，会造成混晶问题。
假设你的原材料本 ...

别人也是用多用炉做的,这个产品客户要求不能用井式炉做的

aaron01 · 发表于 2013-6-29 11:29:15

本帖最后由 aaron01 于 2013-6-29 11:32 编辑

同样的，你在自己炉子上做的新工艺，870C奥氏体化，也解决了问题，原理是什么？还是缩短了第二段，不均匀长大期。
但是我要说，好的原材料是不需要这样的，因为是本质细晶粒钢，加热到930C都不会有晶粒异常长大现象，而恰恰是材料问题，造成了你不得不用特殊工艺去弥补。
加热温度对奥氏体晶粒度的影响.png

你帮人家背了黑锅哦，明明是人家前道的问题！

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 11:30:50

本帖最后由毛毛的于 2013-6-29 11:32 编辑

aaron01 发表于 2013-6-29 11:20
看看这个不均匀长大期，如果在这个阶段，不同的晶粒成长速度相差太大，会造成混晶问题。
假设你的原材料本 ...

有没有别的可能版主,我的产品比较小,最厚才5mm.我的炉子加热速度太快了,我是一进炉就加热到910的,也就是炉子复位是910度,产品进炉时炉温是910的

aaron01 · 发表于 2013-6-29 11:31:54

毛毛的发表于 2013-6-29 11:28
别人也是用多用炉做的,这个产品客户要求不能用井式炉做的

你可以对照下别人的工艺，是在加热速度，还是在渗碳温度上比你有优势。

aaron01 · 发表于 2013-6-29 11:36:30

毛毛的发表于 2013-6-29 11:30
有没有别的可能版主,我的产品比较小,最厚才5mm.我的炉子加热速度太快了,我是一进炉就加热到910的,也就是 ...

我在2年前，碰到同样的材料问题造成的混晶问题，当时客户同意问题出在原材料上，希望我们调整工艺解决，我们的试验数据显示是加热越快越好。
问个问题，你们进炉前，做预热吗？预热温度多少？
你的供应商呢？你最好拿到你的供应商的工艺，比较下，他们为什么做好的。

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 11:40:39

进炉不预热,产品直接升温到910度强渗.别人的工艺这几天正在要,还没拿到手呢.

aaron01 · 发表于 2013-6-29 11:44:03

本帖最后由 aaron01 于 2013-6-29 11:46 编辑

毛毛的发表于 2013-6-29 11:40
进炉不预热,产品直接升温到910度强渗.别人的工艺这几天正在要,还没拿到手呢. ...

问题可能就出在你不预热上面。
预热的话，你的零件表面和心部都在450C均温过，进炉后零件不管是表面还是心部都是从450C往910C升，当然比你从室温往上升要快，而且表面和心部的温度容易一致。
你这样的工艺，碰到材料正常也没事，碰到这样的材料就不行了，心部比表面升温要慢啊，当然那个第二段(不均匀长大期)要变长喽。

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 11:47:59

aaron01 发表于 2013-6-29 11:44
问题可能就出在你不预热上面。
预热的话，你的零件表面和心部都在450C均温过，进炉后是从450C往910C升，当 ...

版主说到点子上了,现在也正打算先在630度预热一个小时在升到910度.你看这样行吗?或版主有更好的建议.

aaron01 · 发表于 2013-6-29 11:49:27

毛毛的发表于 2013-6-29 11:47
版主说到点子上了,现在也正打算先在630度预热一个小时在升到910度.你看这样行吗?或版主有更好的建议. ...

630有点高，可能会有氧化皮，我们都是在450-500C之间做的预氧化，时间1小时。

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 11:49:28

aaron01 发表于 2013-6-29 11:44
问题可能就出在你不预热上面。
预热的话，你的零件表面和心部都在450C均温过，进炉后零件不管是表面还是心 ...

当然那个第二段要长喽。?这句话怎么理解

aaron01 · 发表于 2013-6-29 11:52:13

毛毛的发表于 2013-6-29 11:49
当然那个第二段要长喽。?这句话怎么理解

奥氏体化的不均匀长大期，就是我说的那个第二段，越短越好，越不容易出混晶。对照我108楼内容看。
我说你不预热相当于将这个第二段延长了，我反复说过，这段越快通过越好。

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 11:52:33

aaron01 发表于 2013-6-29 11:49
630有点高，可能会有氧化皮，我们都是在450-500C之间做的预氧化，时间1小时。 ...

炉子复位时的温度为910度,这么高的温度进炉有没有影响,另910度进炉一下也降不到450-500度啊

aaron01 · 发表于 2013-6-29 11:54:23

毛毛的发表于 2013-6-29 11:52
炉子复位时的温度为910度,这么高的温度进炉有没有影响,另910度进炉一下也降不到450-500度啊 ...

用回火炉来做预热，另外你说的那个空炉保温温度越高越好，我建议升到930去，炉子蓄热量增加点，在零件进炉后，可加快点加热速度。

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 11:56:45

aaron01 发表于 2013-6-29 11:52
奥氏体化的不均匀长大期，就是我说的那个第二段，越短越好，越不容易出混晶。对照我108楼内容看。
我说你 ...

谢谢现在理解了,版主真是一位高人,理论与实践都值得我们后辈学习很长时间了.今天谢谢你的细心解答,我一下就明白了许多.

aaron01 · 发表于 2013-6-29 11:58:21

毛毛的发表于 2013-6-29 11:56
谢谢现在理解了,版主真是一位高人,理论与实践都值得我们后辈学习很长时间了.今天谢谢你的细心解答,我一下 ...

呵呵，不客气，希望你调整后能真正解决问题，期待你的好消息。

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 11:58:45

aaron01 发表于 2013-6-29 11:54
用回火炉来做预热，另外你说的那个空炉保温温度越高越好，我建议升到930去，炉子蓄热量增加点，在零件进 ...

版主你的意思是回火炉用500度预热后直接进多用炉渗碳?

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 12:01:08

aaron01 发表于 2013-6-29 11:58
呵呵，不客气，希望你调整后能真正解决问题，期待你的好消息。

好的,一定,今天可以试一炉.

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 12:07:24

毛毛的发表于 2013-6-29 11:58
版主你的意思是回火炉用500度预热后直接进多用炉渗碳?

版主这个产品我取样做过对比,同炉产品(摆放)最上层组织比最下产品组织都要粗大一些(这里指心部).有的下层组织不粗,而最上层组织粗.

aaron01 · 发表于 2013-6-29 12:11:16

毛毛的发表于 2013-6-29 12:07
版主这个产品我取样做过对比,同炉产品(摆放)最上层组织比最下产品组织都要粗大一些(这里指心部).有的下层 ...

上面和下面的原材料能保证是一个批次的吗？
平时有没有测过温度均匀性？测温的数据有吗？是上层先到温，还是下层先到温？
你这个问题的毛病就是到温慢的零件，会出混晶，这是从理论上来推断出来的，需要你实践去验证的哦。

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 12:20:08

aaron01 发表于 2013-6-29 12:11
上面和下面的原材料能保证是一个批次的吗？
平时有没有测过温度均匀性？测温的数据有吗？是上层先到温， ...

材料是一批的也是同一型号,九点测温上下不差10度.我也想到试用600度均温一下,但没有像版主想得这么细600会氧化,今天试一炉来看.

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 13:10:54

aaron01 发表于 2013-6-29 12:11 上面和下面的原材料能保证是一个批次的吗？平时有没有测过温度均匀性？测温的数据有吗？是上层先到温， ...

版主你好！今天我把多用炉做出来组织粗的产品用网带炉从新淬火！淬火温度为八百八度！保温时间四十分钟！油是快油！产品出来组织一点都不粗！此产品原用多用炉淬火心部组织粗大！

aaron01 · 发表于 2013-6-29 13:14:24

本帖最后由 aaron01 于 2013-6-29 13:17 编辑

毛毛的发表于 2013-6-29 13:10
版主你好！今天我把多用炉做出来组织粗的产品用网带炉从新淬火！淬火温度为八百八度！保温时间四十分钟！ ...

是啊，这是可以预料的，网带炉加热速度那有多快啊，多用炉升温的话，是整炉加热，加热时间起码要2小时吧，零件到温比炉膛的热电偶到温还要滞后。
网带炉上加热，加热区的零件少，零件可能20分钟不到就完成奥氏体化了。
不是刚好验证了这个加热速度问题吗？

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 13:18:15

aaron01 发表于 2013-6-29 13:14 是啊，这是可以预料的，网带炉加热速度那有多快啊，多用炉升温的话，是整炉加热，加热时间起码要2小时吧， ...

这与冷速有没有关系呢？些产品多用炉做出是粗的！网带炉就用这个粗的产品从新淬一下火反而细了！

aaron01 · 发表于 2013-6-29 13:21:52

奥氏体晶粒度是什么？
是指淬火前的奥氏体晶粒大小，既然是淬火前的，和淬火冷速有什么关系？
另外，淬火的时候不管怎么样，零件冷速都是很快的，而奥氏体晶粒长大是通过晶界移动来实现的，这个晶界移动是需要时间的，而淬火是根本没有给晶界发生移动的机会，所以淬火以后完全保留了原奥氏体晶粒大小。
由此可见，奥氏体晶粒大小和淬火冷速是完全没有关系的。

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 13:21:55

重新淬火反而细化了组织！

aaron01 · 发表于 2013-6-29 13:27:58

奥氏体化过程决定了奥氏体晶粒大小，奥氏体化过程里，包括加热速度，奥氏体化温度，奥氏体化时间，这三个因素是决定性因素。
另外，原材料情况（原材料中的成分、变形量、位错、点状碳化物分布情况、原材料晶界数量）是外因。
除此以外，铁匠想不到别的影响因素了。

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 14:48:16

aaron01 发表于 2013-6-29 13:21 奥氏体晶粒度是什么？是指淬火前的奥氏体晶粒大小，既然是淬火前的，和淬火冷速有什么关系？另外，淬火的 ...

版主预氧化的话应该对表面硬度与层深的均匀性有好处！对心部组织的粗大真的用理论有点解释不通！

aaron01 · 发表于 2013-6-29 14:49:45

本帖最后由 aaron01 于 2013-6-29 14:52 编辑

毛毛的发表于 2013-6-29 14:48
版主预氧化的话应该对表面硬度与层深的均匀性有好处！对心部组织的粗大真的用理论有点解释不通！ ...

对普通材料的心部晶粒度没有影响，对碳成分偏析的材料，容易出混晶的材料，预热影响的是零件奥氏体化时的加热速度，通过这个影响到晶粒度。
抑制少量晶粒异常长大。

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 14:53:11

aaron01 发表于 2013-6-29 14:49 对普通材料的心部晶粒度没有影响，对碳成分偏析的材料，容易出混晶的材料，预热影响的是零件奥氏体时的加 ...

谢谢版主！我能不能用八百度预热保温半个小时呢？直接升温强渗！这样比用低温出现氧化还会不会好一些！这也一样能减少奥氏体温度的均匀性！

aaron01 · 发表于 2013-6-29 14:54:41

本帖最后由 aaron01 于 2013-6-29 14:57 编辑

毛毛的发表于 2013-6-29 14:53
谢谢版主！我能不能用八百度预热保温半个小时呢？直接升温强渗！这样比用低温出现氧化还会不会好一些！这 ...

不能这么做，奥氏体开始形核是727C以上，也就是第一阶段是从750开始的，你如果800C保温，刚好是在延长第二阶段时间，适得其反。
要保温，你在多用炉里700C保温，进行均温，然后快速升温到910C去。

毛毛的 · 发表于 2013-6-29 14:55:34

本帖最后由 aaron01 于 2013-6-29 14:58 编辑

aaron01 发表于 2013-6-29 14:54 不能这么做，开始形核是727C以上，也就是第一阶段是从750开始的，你如果800C保温，刚好是在延长第二阶段 ...

好的！谢谢！

龟山淬火 · 发表于 2013-6-30 06:38:58

这个材料，我厂做了几十年了，我们的层深0。9-1。3 强渗930度，生产中也出现过心部组织粗大，那是因为强渗时，操作工睡着了，强渗时间过长。

wqjtyx2012 · 发表于 2013-6-30 07:47:38

淬火温度低了所以出现铁素体组织粗大是预处理的问题

骑驴者何人 · 发表于 2013-6-30 09:25:31

毛毛的发表于 2013-6-29 13:21
重新淬火反而细化了组织！

二次淬火当然会细化组织

毛毛的 · 发表于 2013-6-30 10:18:27

本帖最后由毛毛的于 2013-6-30 10:31 编辑

aaron01 发表于 2013-6-29 14:54
不能这么做，奥氏体开始形核是727C以上，也就是第一阶段是从750开始的，你如果800C保温，刚好是在延长第二 ...

版主你好,昨晚从新做了两炉,组织细小,但没有做预氧化,因为我前期一直认为是冷却问题,后来我在网上也查到了相关资料.这样一改就好了.http://www.docin.com/p-278034777.html看看这个文件。

aaron01 · 发表于 2013-6-30 10:22:39

毛毛的发表于 2013-6-30 10:18
版主你好,昨晚从新做了两炉,组织细小,但没有做预氧化,因为我前期一直认为是冷却问题,昨天我请教了一位高 ...

呵呵，淬火温度怎么影响晶粒度呢？能否解释下？
另外，你的材料不会每批都有问题的，等你再发现有问题的时候再试吧。

毛毛的 · 发表于 2013-6-30 10:23:56

aaron01 发表于 2013-6-29 14:54
不能这么做，奥氏体开始形核是727C以上，也就是第一阶段是从750开始的，你如果800C保温，刚好是在延长第二 ...

此产品我试过把淬火时的搅拌开到最也试过,比以前组织也要细小.所以我一致认为是冷却上出问题了,另我的产品只有5mm厚不太可能存在温度上的差异.预氧化对这么薄的产品应该作用很小.

毛毛的 · 发表于 2013-6-30 10:26:57

aaron01 发表于 2013-6-30 10:22
呵呵，淬火温度怎么影响晶粒度呢？能否解释下？
另外，你的材料不会每批都有问题的，等你再发现有问题的 ...

好的,谢谢你,我的产品出现在比较小的零件上,你看看我刚发文件,20CrMnTi在760度淬火时晶粒就粗大了.

aaron01 · 发表于 2013-6-30 10:56:46

本帖最后由 aaron01 于 2013-6-30 11:00 编辑

文章写的比较粗糙，概念方面的错误我也不想多说了。
结论是对的，20CrMnTi适合的淬火温度是840~870C，图3和表1的机械性能测试结果充分说明这一问题。无论是抗拉强度、屈服强度还是延伸率，都在870C这个淬火温度出现最高值！
这篇文章的数据如果检测没有问题的话，充分说明亚温淬火对性能是很不利的。

龟山淬火 · 发表于 2013-6-30 14:42:07

aaron01 发表于 2013-6-30 10:56
文章写的比较粗糙，概念方面的错误我也不想多说了。
结论是对的，20CrMnTi适合的淬火温度是840~870C，图3和 ...

我们的淬火温度是880°

找漏洞 · 发表于 2013-7-1 02:49:19

( ⊙o⊙ )哇几天没来都100多楼了，有结果了么？楼主介绍说通氨气后组织就合格了，谁给我扫盲下，为什么通氨气组织就合格了？

毛毛的 · 发表于 2013-7-1 07:46:08

aaron01 发表于 2013-6-30 10:22
呵呵，淬火温度怎么影响晶粒度呢？能否解释下？
另外，你的材料不会每批都有问题的，等你再发现有问题的 ...

淬火温度怎么会不影响晶粒度呢?过高的温度是否会导致过热晶粒粗大?

毛毛的 · 发表于 2013-7-1 07:49:15

找漏洞发表于 2013-7-1 02:49
( ⊙o⊙ )哇几天没来都100多楼了，有结果了么？楼主介绍说通氨气后组织就合格了，谁给我扫盲下，为什么通氨 ...

并没有说通氨气就合格了,我只是拿了一个产品做了一个碳氮共渗,做出来组织合格,通了氨气降低了奥氏体化温度,同样的淬火温度通氨气与不通氨气的产品你认为那个组织会更细呢?

毛毛的 · 发表于 2013-7-1 07:49:57

龟山淬火发表于 2013-6-30 14:42
我们的淬火温度是880°

版主你好,你的渗碳后产品淬火温度也是用880吗?

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-7-1 08:12:23

毛毛的发表于 2013-7-1 07:49
并没有说通氨气就合格了,我只是拿了一个产品做了一个碳氮共渗,做出来组织合格,通了氨气降低了奥氏体化温 ...

碳氮共渗组织合格，那是因为碳氮共渗工艺温度较低，并不是因为通入氨气就改变了心部组织

aaron01 · 发表于 2013-7-1 08:33:42

本帖最后由 aaron01 于 2013-7-1 08:39 编辑

毛毛的发表于 2013-7-1 07:46
淬火温度怎么会不影响晶粒度呢?过高的温度是否会导致过热晶粒粗大?

淬火温度不会比渗碳温度高吧？只要不比渗碳温度（奥氏体化温度）高，淬火温度就不会对晶粒度有影响。
晶粒度是由奥氏体化温度决定的，奥氏体化以后只会长大，不会缩小。

毛毛的 · 发表于 2013-7-1 08:54:53

aaron01 发表于 2013-7-1 08:33
淬火温度不会比渗碳温度高吧？只要不比渗碳温度（奥氏体化温度）高，淬火温度就不会对晶粒度有影响。
晶粒 ...

版主你好,我再请教一个问题,我有一A3料在进行碳氮共渗时,材料厚3mm,共渗温度为840度,时间为120分钟,碳势为1.0,时间到后出炉淬火,现有一问题是当氨气开到3时,产品出来表面有脱碳.大约在0.06mm.抛丸出来产品表面麻麻的,当氨气开到5-6时(产品表面无脱碳),产品硬度比较硬,比较脆,抛丸抛出来到时是很亮.炉子是多用炉,甲醇与丙烷气氛.请教版主在不想把氨气开到大时怎么样减少表面脱碳.

毛毛的 · 发表于 2013-7-1 11:38:48

aaron01 发表于 2013-7-1 08:33
淬火温度不会比渗碳温度高吧？只要不比渗碳温度（奥氏体化温度）高，淬火温度就不会对晶粒度有影响。
晶粒 ...

版主你好今天试了两炉现把淬火温度提高到845度,两炉产品出来心部已无我前面发的粗大组织,明显有改善,但问题是产品表面过渡区组织有少量粗大,一般就一个晶粒大小.

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