等温正火工艺参数的确定

孤鸿踏雪

1．加热温度与保温时间
　　等温正火的第一步，首先将齿坯加热至奥氏体状态并在该温度下保温足够的时间。其目的是尽可能消除或改善锻后组织中各种缺陷并使奥氏体尽可能均匀化，提高其稳定性，为下一步有效控制组织转变打好基础。
　　对于常用齿轮材料，加热温度一般在920~960℃范围（根据具体材料牌号及其化学成分选择）。保温时间则根据装炉量及齿坯有效厚度确定，一般应保证1.5~2.5h。
2．到达等温温度之前的冷却方式与冷却速度
　　这是等温正火工艺中最为关键的一步。
　　在这一过程中，要使齿坯在3~8分钟内从奥氏体化温度（920~960℃）降至等温温度（580~650℃）.在一定装载量的情况下，靠静止的空气冷却是不可能实现的，是无法达到技术要求的，需辅之以强制冷却。但较高的冷却速度又容易造成不同部位的齿坯及齿坯厚薄截面不同部位的冷却不均匀，所以，在这一阶段应调整好装载量、冷却速度、冷却均匀性三者之间的关系，以达到在规定时间内，同批齿坯的奥氏体在不发生非平衡组织转变的前提下较均匀的降到等温温度之目的。
3．等温温度的确定
　　这是等温正火中另一重要的工艺参数。
　　各种材料都有获得理想组织和硬度的相应温度范围。在这一温度范围内，采用较高的等温温度，所获得的组织中铁素体晶粒较大，数量较多，珠光体片层间距较粗，直观表现为硬度较低；反之，则硬度较高。根据这一点，可把调整等温温度（一定范围内）作为调整等温正火零件硬度的一种手段，以满足各种机械加工方法对零件不同硬度的要求。通常选择的等温温度范围为580~650℃（根据具体材料及要求的硬度确定）。
4．等温时间的确定
      根据材料牌号、装载量及齿坯有效厚度确定，应能充分保证奥氏体向先共析铁素体+珠光体组织完全转变的足够时间，通常为2~4h。检验等温时间是否足够的一个简单办法是：从等温出炉的一批零件中抽取一件，放在水中冷却，然后，比较等温后水冷与正常空冷零件的硬度，如果水冷零件的硬度明显高于空冷零件，说明等温过程时间不足，需要延长等温时间。
　　　
　　　
　　　

吉祥如意

基本观点我同意。细节问题我抽个时间补充一下个人的观点。此帖真是及时雨，想到东北王大娘，就来了烟不离手。

aaron01

赞同杨工观点，等温正火（退火）工艺好坏，关键在于第二步快冷，设备、工艺都要到位，具体零件还要根据壁厚、装载量来设计。

追求卓越

，如果水冷零件的硬度明显高于空冷零件，说明等温过程时间不足，需要延长等温时间。具体高多少度需要延长回火时间？

吉祥如意

质疑：“奥氏体在不发生在不发生非平衡组织转变的前提下较均匀的降到等温温度之目的”。主要是对非平衡组织转变的理解（关于珠光体转变和铁素体的解读）。这一点我认为对等温正火的领会是最重要的。

孤鸿踏雪

吉祥如意 发表于 2013-2-28 12:57

                               
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质疑：“奥氏体在不发生在不发生非平衡组织转变的前提下较均匀的降到等温温度之目的”。主要是对非平衡组织 ...

       主题中“奥氏体在不发生在不发生非平衡组织转变的前提下较均匀的降到等温温度之目的”中，多出了一个“在不发生”，已编辑删除。请您老人家也把自己的帖子编辑一哈

       其实主题内容是在一个培训教材上抄来的。我对这句话不是很理解！个人认为：从奥氏体化温度降到等温温度这段时间应该越短越好。这样才能保证已经奥氏体化的的奥氏体尽可能在一恒温的条件下发生珠光体转变，而不是在一个温度区间发生珠光体转变，这样才能保证所获得的珠光体+铁素体组织均匀。

所以因为

孤鸿踏雪 发表于 2013-2-28 13:50

                               
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主题中“奥氏体在不发生在不发生非平衡组织转变的前提下较均匀的降到等温温度之目的”中，多出了 ...

“个人认为：从奥氏体化温度降到等温温度这段时间应该越短越好。”

这个我还没有看到有这方面的规定！

孤鸿踏雪

所以因为 发表于 2013-2-28 14:03

                               
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“个人认为：从奥氏体化温度降到等温温度这段时间应该越短越好。”

这个我还没有看到有这方面的规定！ ...

      这个当然没有规定，可以换个接个角度来思考这个问题：为什么等温正火所得的组织要比普通正火均匀？我的理解是，因为等温正火的珠光体转变是在一恒温（或者说是接近恒温）的条件下进行的，所以，所获得的等轴状的“珠光体+铁素体”，其“轴径”是相对均匀的；而普通正火的珠光体转变是在一个温度区间完成的，先形成的珠光体+铁素体组织与后形成的粗细一定有较大差别，亦即其不均匀性是可以想象的。

      当然，这纯粹是本人的想当然，可以参考，但不足为凭

吉祥如意

孤鸿踏雪 发表于 2013-2-28 13:50

                               
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主题中“奥氏体在不发生在不发生非平衡组织转变的前提下较均匀的降到等温温度之目的”中，多出了 ...

在深入讨论一下。我认为：1.铁素体需等轴状（铁素体形态与冷速的关系）；2.珠光体的形态要什么样的（是所谓的伪共析、索氏体、托氏体）；3.接近恒温的条件下。包括：理想温度（660℃）和温度范围（660-680℃）；4.重庆地区的等温正火设备，我觉得没有几台能达到要求。

所以因为

孤鸿踏雪 发表于 2013-2-28 14:25

                               
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这个当然没有规定，可以换个接个角度来思考这个问题：为什么等温正火所得的组织要比普通正火均匀？ ...

杨工，你们等温正火实际（奥氏体化温度降到等温温度这段时间）是怎么做的？

孤鸿踏雪

吉祥如意 发表于 2013-2-28 14:26

                               
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在深入讨论一下。我认为：1.铁素体需等轴状（铁素体形态与冷速的关系）；2.珠光体的形态要什么样的（是所 ...

      据介绍，等温正火这种连续作业炉的知识产权属于中国

秦时明月

对大件如何在3-8分钟从正火出炉温度降至等温保温温度？

吉祥如意

孤鸿踏雪 发表于 2013-2-28 14:29

                               
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据介绍，等温正火这种连续作业炉的知识产权属于中国

不清楚。一汽的应该算是早的吧。

孤鸿踏雪

所以因为 发表于 2013-2-28 14:29

                               
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杨工，你们等温正火实际（奥氏体化温度降到等温温度这段时间）是怎么做的？ ...

       说来惭愧，济南汇九旗下四个公司原来没有一台等温正火设备，但济南汇九精密锻造有限公司创立后，于2011年上了一条等温正火线，然而，这是个新创建公司，可谓生不逢时，正赶上国内外市场急剧萎缩的非常时期。等温正火线安装完毕后根本没有进行调试，就因为变压器容量不足要增容，后来，公司日子每况愈下，这件事就被搁置到现在，毫无进展......

孤鸿踏雪

吉祥如意 发表于 2013-2-28 14:33

                               
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不清楚。一汽的应该算是早的吧。

      据权威人士说，是原吉林工学院的产学研成果

孤鸿踏雪

秦楼明月 发表于 2013-2-28 14:33

                               
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对大件如何在3-8分钟从正火出炉温度降至等温保温温度？

      我看到的等温正火线，有一汽嘉信的、有天津鼎元的、有一起嘉恒（吉林普雷特）的、似乎还有杭州金舟的，这些设备几乎都和连续推盘式渗碳炉差不多，装炉量应该在250kg左右。可想而知，等温正火本身对大件的加工就是短板。所以，即便是以250kg的装盘量而言，也不适合单件单重这样的产品（坯件）正火。

吉祥如意

所以因为 发表于 2013-2-28 14:29

                               
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杨工，你们等温正火实际（奥氏体化温度降到等温温度这段时间）是怎么做的？ ...

这里有个知识产权的问题。

吉祥如意

秦楼明月 发表于 2013-2-28 14:33

                               
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对大件如何在3-8分钟从正火出炉温度降至等温保温温度？

可以确定吗。我觉得很难。

吉祥如意

孤鸿踏雪 发表于 2013-2-28 14:46

                               
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我看到的等温正火线，有一汽嘉信的、有天津鼎元的、有一起嘉恒（吉林普雷特）的、似乎还有杭州金舟 ...

同意。对于大件而言，倒不如自己搞个非标进行风冷。

孤鸿踏雪

吉祥如意 发表于 2013-2-28 14:26

                               
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在深入讨论一下。我认为：1.铁素体需等轴状（铁素体形态与冷速的关系）；2.珠光体的形态要什么样的（是所 ...

看看这http://www.rclhome.net/forum.php ... 28340&fromuid=8两个附件的晶粒度和金相组织是否均匀或接近等轴？

吉祥如意

孤鸿踏雪 发表于 2013-2-28 14:56

                               
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看看这http://www.rclhome.net/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=1961&pid=28340&fromuid=8两 ...

我觉得还算可以的。

孤鸿踏雪

吉祥如意 发表于 2013-3-2 12:41

                               
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我觉得还算可以的。

     我这个普通正火的具体情况在前面的帖子有介绍

吉祥如意

孤鸿踏雪 发表于 2013-3-2 16:07

                               
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我这个普通正火的具体情况在前面的帖子有介绍

我找了一下还没有找到，笨。

孤鸿踏雪

吉祥如意 发表于 2013-3-2 16:09

                               
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我找了一下还没有找到，笨。

       是这个帖子，在这里http://www.rclhome.net/forum.php ... =1961&fromuid=8找

吉祥如意

孤鸿踏雪 发表于 2013-3-2 16:15

                               
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是这个帖子，在这里http://www.rclhome.net/forum.php?mod=viewthread&tid=1961&fromuid=8找 ...

只有回去看了，再回复了。

霜月

吉祥如意 发表于 2013-2-28 14:33

                               
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不清楚。一汽的应该算是早的吧。

“等温正火”是原吉林工学院刘云旭教授原创，第一条等温正火线是原吉林工学院高新技术厂（好像是这个名）生产的。

霜月

孤鸿踏雪 发表于 2013-2-28 14:46

                               
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我看到的等温正火线，有一汽嘉信的、有天津鼎元的、有一起嘉恒（吉林普雷特）的、似乎还有杭州金舟 ...

等温正火确实不适合用于大件的处理，冷却均匀性很难保证。

吉祥如意

霜月 发表于 2013-3-2 22:14

                               
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“等温正火”是原吉林工学院刘云旭教授原创，第一条等温正火线是原吉林工学院高新技术厂（好像是这个名） ...

我是说算早的。不是第一条的意思。图纸全部是老氨水晒制的蓝图，给我的印象极深。

霜月

吉祥如意 发表于 2013-2-28 14:55

                               
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同意。对于大件而言，倒不如自己搞个非标进行风冷。

对于大件也许调质更适合。

吉祥如意

霜月 发表于 2013-3-2 22:19

                               
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对于大件也许调质更适合。

太大的不行，对于重汽工件没问题。缺点是：风冷的强度差些需改进，不过是早期的产品。

搬运工

对于等温正火与等温退火来讲，等温温度与等温前的降温时间都是重要的工艺参数。
1.如果将你们汇九公司的20CrMnTi零件的等温温度调整到该材料的Ar1稍下的某一个温度 进行等温处理，那么，哪怕你等温前的降温时间控制的再怎么精确、合理，零件等温转变后获得的组织一定是退火类型组织而不是正火类型组织，这个等温处理实际就是等温退火处理而不是等温正火处理。
2.如果这个零件的等温温度是在该材料的鼻尖温度稍上的某一个温度范围进行等温处理，那么。如果因为等温前的降温时间控制的不怎么精确、合理（比如说冷的不是很快，而是较快），就会在零件达到等温温度之前出现有一部分的奥氏体的高温分解产物(这部分的高温分解产物不是在要求的等温温度下完成的)，余下的过冷奥氏体则全部发生设定温度下的等温转变，这些余下的过冷奥氏体的等温转变组织一定是正火类型组织而不是退火类型组织。如果说这样的情况下（因为冷却控制问题）零件某项检测指标略有超标，我们只能说这是一次不成功的等温正火处理。而你杨工却将这个处理后组织形态主要为正火组织的零件的热处理工艺方法称作为等温退火，理由是：零件是“较快的 “冷到了等温温度而不是“很快的”冷到了等温温度。

你可以将我上面所说例子中的零件做个虚拟的金相组织检测，之后将虚拟的金相组织图片及虚拟的检测报告发到热处理之家，接着说：我这第一个零件是用正正规规的等温正火工艺做出来，组织非常均匀，就是等温温度太高了，硬度不合格。我这第二个零件本来是想做等温正火处理的，结果出炉后冷的不是"很快",是冷的“较快”，把一个好端端的等温正火工艺给整成了等温退火工艺。

你愿意试着做一下吗？
或者不做，给个回复就行。

再加一条个人意见：
等温正火与等温退火的温度区间不一样，不同温度下，奥氏体发生高温分解的孕育期时间长短不一样，这也正是等温正火与等温退火这两种工艺分别要求“很快的 ”冷到等温温度与“较快的 “冷到等温温度之原因所在。

孤鸿踏雪

搬运工 发表于 2014-8-1 00:16
对于等温正火与等温退火来讲，等温温度与等温前的降温时间都是重要的工艺参数。
1.如果将你们汇九公司的20C ...

        如果你在Ar1以上，或在Ms点一下等温，那还叫做等温正火或等温退火吗？

孤鸿踏雪

搬运工 发表于 2014-8-1 00:16
对于等温正火与等温退火来讲，等温温度与等温前的降温时间都是重要的工艺参数。
1.如果将你们汇九公司的20C ...

        我看你是削尖脑袋往死胡同钻，八匹马都拉不回来

搬运工

孤鸿踏雪 发表于 2014-8-1 09:18
如果你在Ar1以上，或在Ms点一下等温，那还叫做等温正火或等温退火吗？ ...

我这等温温度范围不是说的Ar1以下与鼻尖温度以上吗？

稍后我再用一个例子来说明等温热处理的等温温度问题是属于性质方面的问题，而出炉后的冷却时间问题只是等温处理效果好坏程度方面的问题。

孤鸿踏雪

搬运工 发表于 2014-8-1 09:49
我这等温温度范围不是说的Ar1以下与鼻尖温度以上吗？
你还是正面回应一下我31楼的发言吧。
稍后我再用一 ...

           等温温度不是在珠光体转变温区选择吗？难道还能跑到珠光体转变温区以外的区域选择？

aaron01

孤鸿踏雪 发表于 2014-8-1 11:45
等温温度不是在珠光体转变温区选择吗？难道还能跑到珠光体转变温区以外的区域选择？ ...

老孤，你没看明白，老高的意思是，如果汇九把等温温度定到520C，就是等温正火，
如果汇九把等温温度定到580C，就是等温退火。这就是两者差别。

孤鸿踏雪

aaron01 发表于 2014-8-1 11:48
老孤，你没看明白，老高的意思是，如果汇九把等温温度定到520C，就是等温正火，
如果汇九把等温温度定到58 ...

       这个应该看什么材料？其珠光体转变温区具体在什么范围，相信选择这个等温温度时，没有人到两个极地去选择。

孤鸿踏雪

aaron01 发表于 2014-8-1 11:48
老孤，你没看明白，老高的意思是，如果汇九把等温温度定到520C，就是等温正火，
如果汇九把等温温度定到58 ...

       这个应该看什么材料？其珠光体转变温区具体在什么范围，相信选择这个等温温度时，没有人到两个极地去选择。

搬运工

aaron01 发表于 2014-8-1 11:48
老孤，你没看明白，老高的意思是，如果汇九把等温温度定到520C，就是等温正火，
如果汇九把等温温度定到58 ...

你再看看我31楼的发言。

搬运工

孤鸿踏雪 发表于 2014-8-1 11:45
等温温度不是在珠光体转变温区选择吗？难道还能跑到珠光体转变温区以外的区域选择？ ...

是在回答你问的问题 ：如果你在Ar1以上，或在Ms点一下等温，那还叫做等温正火或等温退火吗？

搬运工

孤鸿踏雪 发表于 2014-8-1 11:58
这个应该看什么材料？其珠光体转变温区具体在什么范围，相信选择这个等温温度时，没有人到两个极 ...

你对照20CrMnTi的TTT图看看， 如果这个零件选择的等温温度是在该材料一定的奥氏体化条件下所对应的Ar1稍下 的一个温度进行等温处理，零件出炉后用你所谓的很快的冷却速度（比如你所说的最好是3--8分钟内冷却至等温温度）与用较快的冷却速度（比如是8分钟以上某个具体的冷却时间冷却至等温温度，只注意一个环节，那就是降温过程中零件的冷却速度曲线未与组织转变曲线相交）， 你会将这样的工艺方法一个叫等温正火而另一个叫等温退火吗？

aaron01

搬运工 发表于 2014-8-1 12:02
你是不是应该去挂个眼科啊。
你再看看我31楼的发言。

你的31楼实在是看不懂，太啰嗦。前半段和后半段意思又不一样，能不能简单点用一句话来表述下，等温正火和等温退火的差别在哪里？
你不仅把老孤和我弄糊涂了，更多人也都糊涂了，请简明扼要说明你的观点。
（可以假设某材料鼻尖温度550C，也可以假设Ar1温度是多少。）
论证问题还是尽量有依有据，尽量把复杂问题简单化来处理比较好，长篇大论看得眼晕。

搬运工

aaron01 发表于 2014-8-1 12:44
你的31楼实在是看不懂，太啰嗦。前半段和后半段意思又不一样，能不能简单点用一句话来表述下，等温正火和 ...

我31楼的发言主要是说给杨工当然还包括有你严工听的。不管31楼观点是否正确， 我想你是能看懂发言所要表达的意思的，我就说你没有用心看。

搬运工

孤鸿踏雪 发表于 2014-8-1 11:58
这个应该看什么材料？其珠光体转变温区具体在什么范围，相信选择这个等温温度时，没有人到两个极 ...

等温温度的选择看具体的技术要求，出炉后的冷却方式（冷却时间）看TTT曲线所处位置，与组织转变孕育期长短有直接的关系。
千变万变，热处理基本原理不变。

孤鸿踏雪

搬运工 发表于 2014-8-1 12:38
你不要想当然。
你对照20CrMnTi的TTT图看看，并仔细的思考一下：
如果这个零件选择的等温温度是在该材料 ...

和你一块捣捣浆糊吧：为什么要在在这个（见图示）温区等温？在这个温区等温的热处理是什么热处理？请您给它命名

搬运工

孤鸿踏雪 发表于 2014-8-1 13:52
和你一块捣捣浆糊吧：为什么要在在这个（见图示）温区等温？在这个温区等温的热处理是什么热处理？请您给 ...

你拿这个图来说事显然是不合适的。
但我还是可以回复你：低温球化退火就是通过在这一温度区间内长时间保温来实现的。

随风飘飘

搬运工 发表于 2014-8-1 12:38
你不要想当然。
你对照20CrMnTi的TTT图看看，并仔细的思考一下：
如果这个零件选择的等温温度是在该材料 ...

请教：很快、较快2者的速度如何区分呢？
较快的速度冷却是等温退火，那很快反之就是等温正火吗？

搬运工

随风飘飘 发表于 2014-8-1 14:59
请教：很快、较快2者的速度如何区分呢？
较快的速度冷却是等温退火，那很快反之就是等温正火吗？
...

具体问题具体分析。
由于转变温度不同，奥氏体组织向珠光体组织转变的孕育期也就不同，因而就有了对冷却时间的要求的不同。
你能想象出这样（杨工杨大侠认为）的一种情形么：
“我这个工艺是典型的等温正火工艺，获得了非常理想的退火组织，”
我的另一个典型的等温退火工艺，获得了典型的等温正火组织。

孤鸿踏雪

搬运工 发表于 2014-8-1 19:57
具体问题具体分析。
由于转变温度不同，奥氏体组织向珠光体组织转变的孕育期也就不同，因而就有了对冷却时 ...

谁在闲扯淡呢？难道““我这个工艺是典型的等温正火工艺，获得了非常理想的退火组织，”
我的另一个典型的等温退火工艺，获得了典型的等温正火组织。”出自老孤之手（之口）？

孤鸿踏雪

搬运工 发表于 2014-8-1 14:27
你拿这个图来说事显然是不合适的。
但我还是可以回复你：低温球化退火就是通过在这一温度区间内长时间保 ...

         不是您老人家在41楼要我对照20CrMnTi的TTT图看哩嘛，我都让您给搅得找不着北了