关于高频淬火有效淬硬层深与表面硬度

孤鸿踏雪

       有一个40Cr传动轴（Φ60）要求局部高频淬火（淬硬长度23mm），表面硬度54~60HRC ，硬化层深度0.5~1.0mm。大家觉得这个技术要求有没有问题，要实现这个要求有什么困难？

所以因为

这个硬度要求，硬化层深度有可能会超过。

吉祥如意

所以因为 发表于 2013-4-4 10:16

                               
登录/注册后可看大图

这个硬度要求，硬化层深度有可能会超过。

1.传动轴一般技术要求，应该大于这个要求。可以假设：直径60的轴，淬硬层0.6。精磨余量：0.2。至少应在0.8-1.3。
2.要达这个硬化层的要求。电流频率应该在高频和超高频之间。
3.同时要达到23的淬硬层宽度。
4.小结一下：在直径60的轴上，达到0.5-1.0的硬化层深度，淬硬层宽度23。硬度HRC：54-60。
5.对设备和工艺是个考验。

龟山淬火

这个没多大问题，但淬火长度应有个范围，还有硬化层界限没提及。至于频率，越高越容易控制，高频10万以上吧。

孤鸿踏雪

       感谢大家关注此帖！希望大家深入探讨，也希望有更多的人参与探讨和交流！

吉祥如意

龟山淬火 发表于 2013-4-4 13:28

                               
登录/注册后可看大图

这个没多大问题，但淬火长度应有个范围，还有硬化层界限没提及。至于频率，越高越容易控制，高频10万以上吧 ...

没你说的这么简单。

随风飘飘

我认为：淬硬长度23mm，很难保证。最起码淬硬长度要有公差范围，才好加工。

晴空一鹤

随风飘飘 发表于 2013-4-6 15:27

                               
登录/注册后可看大图

我认为：淬硬长度23mm，很难保证。最起码淬硬长度要有公差范围，才好加工。 ...

      因为是轴类产品，如果23的两端有槽，也许这个要求就不是什么问题了。我看老孤这个主题的核心应不在这儿

随风飘飘

晴空一鹤 发表于 2013-4-6 17:27

                               
登录/注册后可看大图

因为是轴类产品，如果23的两端有槽，也许这个要求就不是什么问题了。我看老孤这个主题的核心应不在 ...

硬化层深度均匀性可能不好控制。

随风飘飘

主要还是：硬化层深度0.5的公差范围不好控制。

孤鸿踏雪

       这个轴结构很简单，没什么特别之处，高频淬火之前要求调质至28~34HRC，高频淬火前尺寸为：Φ60.3+0.05，淬火后磨削至Φ60±0.0095；我通过做这个产品，发现多少有些问题，现在提出来是希望更多的人参与讨论，帮我弄清是否真有问题。所以，我现在还不能说明问题在哪儿？因为我发现的问题也许并不存在。

孤鸿踏雪

       我所使用的高频加热电源为GP-200-0.25C，双匝感应器（单边间隙2.5mm），旋转加热，加热功率（阳极电压）7200~7300V，初始阳栅比：10A/4.5A，槽路电压4.5KV；加热采用脉冲加热：预热2S，停留（间歇）2S，重加热5S，冷却25S；冷却方式：加热后自动落入水槽浸液淬火，浸入槽液后工件继续旋转；冷却介质为0.2％左右的聚乙烯醇水溶液。淬火后硬度：55~59HRC，150℃回火1.5h。   磨削至成品后，经剖检废件：磨削面硬度如上所述，淬硬层深度0.50~0.55mm。

随风飘飘

孤鸿踏雪 发表于 2013-4-7 11:02

                               
登录/注册后可看大图

我所使用的高频加热电源为GP-200-0.25C，双匝感应器（单边间隙2.5mm），旋转加热，加热功率（阳极电 ...

不知杨工，首件用的调试件，检测的硬化层深度是多少？

孤鸿踏雪

随风飘飘 发表于 2013-4-7 11:40

                               
登录/注册后可看大图

不知杨工，首件用的调试件，检测的硬化层深度是多少？

      这个产品已经干了很多年，但量很小，每年仅干一两个小批，最初设备是在县城工业园的分公司调试的，如今已记不起来了。

吉祥如意

孤鸿踏雪 发表于 2013-4-7 11:02

                               
登录/注册后可看大图

我所使用的高频加热电源为GP-200-0.25C，双匝感应器（单边间隙2.5mm），旋转加热，加热功率（阳极电 ...

不足之处是，生产效率低。批量大不好办。

孤鸿踏雪

      其实，我所遇到的问题是：当淬硬层深度正好控制在下限（如加上磨量为0.65mm左右，淬火后再经磨削，其有效淬硬层深度正好达到0.50mm或稍高一点）时，检测的硬度很难达到每针都在54HRC以上。经反复检测成品硬度，以52~54HRC居多，个别的还低于52HRC，而55HRC以上的点几乎没有。
    因此我认为，这个技术要求有一定难度，难度不在淬硬层深度公差小，而在于这么浅的淬硬层，其表面难以达到高硬度。我分析的原因如下：   
      1.高频感应加热的特点就是加热速度快，在这种超快速加热条件下，不仅相界面形核，就是在铁素体亚结构的边界也大量形核。同时，加热速度愈快，在每一温度下碳原子扩散时间愈短，因而奥氏体形成温度范围升高、变宽，但碳及合金元素在初形成的奥氏体晶粒内分布得愈不均匀，有文献介绍，超快速加热时铁素体转变为奥氏体的点阵改组已属于无扩散相变。   
      2.其实，高频感应加热淬火兼有“零保温”加热淬火特点，所以，尽管它的淬火温度已超出常规淬火的工艺温度，但由于是“零保温”，即没有碳化物溶解及奥氏体均匀化的扩散过程。所以高频淬火淬火后硬度不均匀是工艺本身无法克服的。对于如此浅的淬硬层要求，其加热时间很短，它的硬度不均匀性更加凸显。   
      3.另一重要原因，是我在渗碳淬火件的质量检测中发现：对于浅渗层（如0.30~0.50mm）的工件，当要求淬火后的硬度达到58~62（或59~63）HRC时，实际上这种要求是不合理的！通过长期对渗碳淬火件的硬度检测发现：当有效硬化层≤0.50mm时，用洛氏HRC标度检测是不可能达到58HRC以上的，我们一般都是通过与顾客沟通用HRA标度检测。   
      鉴于第（3）种情况，对高频淬火件是不是同样存在这个问题呢？由于我是头一遭遇上，所以不能轻易下结论。提出这个问题就是想抛砖引玉。
   

随风飘飘

孤鸿踏雪 发表于 2013-4-8 11:11

                               
登录/注册后可看大图

其实，我所遇到的问题是：当淬硬层深度正好控制在下限（如加上磨量为0.65mm左右，淬火后再经磨削，其 ...

其实，我对您的第三条（浅渗层的HRC检测方法）以前也有疑问，看看这个关于压痕深度问题，是否可以解除疑问：
洛式硬度试验中残余压痕深度的计算
1.HRA、HRC、HRD标尺
    洛氏硬度值HR=100-h/0.002
    残余压痕深度h=（100-HR）×0.002mm
    例如：硬度值为62HRC时，残余压痕深度为h=（100-62）×0.002=0.076mm
2.HRB、HRF、HRE、HRG、HRH、HRK标尺
    洛氏硬度值HR=130- h/0.002
    残优质产品压痕深度h=（130-HR） ×0.002mm
    例如：硬度值为80HRB时，残余压痕深度为h=（130-80）×0.002=0.1mm
3. HRN、HRT标尺
    洛氏硬度值HRN（或T）=100- h/0.001
    残余压痕深度h=（100-HR） ×0.001mm
例如：硬度值为80HR30N时，残余压痕深度为h=（100-80）×0.001=0.04mm

chenquande

孤鸿踏雪 发表于 2013-4-8 11:11
其实，我所遇到的问题是：当淬硬层深度正好控制在下限（如加上磨量为0.65mm左右，淬火后再经磨削，其 ...

前辈您好：
    对于您说的第三条，我有点怀疑；我公司对材质为15CrMo、20CrMo、SCM415H的工件进行碳氮共渗（850℃*3.5h）（三室多用炉），工艺要求渗层0.4-0.5mm，表硬58-63HRC，我们处理后渗层和硬度均在合格范围之内。虽然碳氮共渗和渗碳有所不同，但事实证明0.4-0.5mm渗层硬度是可以在58-63HRC的；也许有些方面的细节我还不知道，请前辈不吝赐教。

孤鸿踏雪

chenquande 发表于 2014-1-10 11:03
前辈您好：
    对于您说的第三条，我有点怀疑；我公司对材质为15CrMo、20CrMo、SCM415H的工件进行碳氮共 ...

            感谢您的关注和质疑！

           凡事没有100％的绝对。请问您的产品是否进行预氧化处理？
  
           请看看这个帖子http://www.rclhome.net/forum.php ... id=123157&fromuid=8的207#楼附件内容，您发现了什么？
           

孤鸿踏雪

chenquande 发表于 2014-1-10 11:03
前辈您好：
    对于您说的第三条，我有点怀疑；我公司对材质为15CrMo、20CrMo、SCM415H的工件进行碳氮共 ...

　　　根据《钢铁热处理零件硬度测试通则》（JB/T6050—2006）之“附录C 硬度测试方法的适用范围”及《齿轮气体渗碳热处理及其质量控制》（JB/T7516—1994）第8条第8.1.1.1款之规定，对于浅层渗碳或有效硬化层较浅（≤0.80mm）的表面硬化零件，其表面硬度应采用表面洛氏HRA、HRN30及HRN45标度等试验力检测。

hankerer

2014年，好久的帖子了

刘贤

这个用激光淬火的话一点问题都没有。

柒小烨

孤鸿踏雪 发表于 2013-4-8 11:11
其实，我所遇到的问题是：当淬硬层深度正好控制在下限（如加上磨量为0.65mm左右，淬火后再经磨削，其 ...

杨工，你好，我们有个产品材质20MnCr5，要求渗碳淬火HRC55-60，有效硬化层0.4-0.6mm。看了你的第三 条，是不是这个要求也不合理啊？另外如果只用洛氏硬度计能检测吗？请不吝赐教。。

liuwu

老帖子，顶一个！！