齿轮轴渗碳淬火表面硬度和有效硬化层低

liuwu

各位老师和热处理专家，能否帮我分析下，材料20CrMnTi，渗碳淬火，要求表面硬度58-62，有效硬化层0.8-1.1㎜，心部硬度24-40HRC；现检测结果为表面56-58，有效硬化层0.3-0.4，渗碳层有0.9-1.0左右，心部硬度32HRC！组织金相如下图所示，请各位帮我分析下原因！ PS:我们这个产品是个长轴类，直径100，长度330，刚开始是我们四号炉做的，产品比较正常，后面由于炉子生产不过来，把该产品放至五号炉去生产！五号炉和四号炉是一样的型号，唯一不同的是淬火油不一样！四号炉是等温淬火油，五号炉是高温淬火油！生产出来的结果是，表面硬度偏低，深层只有0.2㎜，但是渗碳层有0.95㎜！当时怀疑是五号炉，高温淬火油冷透性能不行，相当于没淬到火！后面将该产品从新拉回四号炉生产，强渗时间50min，0.9碳势！结果还是和五号炉一样，有效硬化层和心部硬度都很低！第一张图片是最后一张图片的放大400倍

liuwu

组织情况如下图！对边补渗前后组织金相！

wanggong

防渗了似的，没有渗上。没有涂防渗剂，零件表面产生了一层防渗膜呢？
第一张图片是最后一张图片的放大400倍！？啥意思，没有明白，直接说出每张图片的放大倍数。

cnszgong

还是先用光谱检测材料是否是20CrMnTi

liuwu

cnszgong 发表于 2019-7-14 19:41
还是先用光谱检测材料是否是20CrMnTi

光谱检测过了！材料没有问题！

七月

现在表面上看到的问题就是冷却问题，表面马氏体没有淬火起来，很多屈氏体；
材料检测过了，证明符合20cCrMnTi，但是没有对比以前能够做的起来的时候的材料，建议做一下之前能够做得起来的材料成分，有可能有发现；
还有检查一下淬火温度是否正确；
现在5号炉做不起来，以前4号炉能够做起来，现在5号炉做了再去4号返工也做不起来，苗头就对准了这批活了。

liuwu

七月 发表于 2019-7-16 13:09
现在表面上看到的问题就是冷却问题，表面马氏体没有淬火起来，很多屈氏体；
材料检测过了，证明符合20cCrMn ...

拿了一根渗碳后的轴，重新奥氏体话淬火！有限硬化层达1.35mm，说明表面碳浓度够，冷却不行！可以这样理解吗

七月

liuwu 发表于 2019-7-17 16:32
拿了一根渗碳后的轴，重新奥氏体话淬火！有限硬化层达1.35mm，说明表面碳浓度够，冷却不行！可以这样理解 ...

从金相上面看到的结果就是表面没有冷却起来，先排查一下冷却问题，淬火油温啊，淬火搬出时间啊，淬火搅拌速度 ，搅拌叶片是否真的有转到（打开多用炉前门可以看到油液翻动），冷却如果排查没有问题，就要排查材料。

虚峰誉

从金相上看，应该是淬火出现了问题，淬火温度，淬火介质，淬火搅拌，工件表面附着物等等。

穷开心

七月 发表于 2019-7-18 07:40
从金相上面看到的结果就是表面没有冷却起来，先排查一下冷却问题，淬火油温啊，淬火搬出时间啊，淬火搅拌 ...

请教一下，是因为表层大量黑色的块状吗？

七月

穷开心 发表于 2019-7-31 12:59
请教一下，是因为表层大量黑色的块状吗？

最表层是一层屈氏体，这具暂时不用考虑，因为很多厂家渗碳淬火气氛控制不好或者设备方面原因，都存在。表层以外的组织黑色的就是冷却不良析的屈氏体了。

穷开心

七月 发表于 2019-7-31 13:12
最表层是一层屈氏体，这具暂时不用考虑，因为很多厂家渗碳淬火气氛控制不好或者设备方面原因，都存在。表 ...

我不知道您是否听说过渗碳的内氧化，表层会有一层非马组织，这个有可能是这个吗？所以造成表面硬度低，渗层还OK

七月

穷开心 发表于 2019-8-1 12:42
我不知道您是否听说过渗碳的内氧化，表层会有一层非马组织，这个有可能是这个吗？所以造成表面硬度低，渗 ...

这个和“听说”无关，可能我没有理解好你的意思，就楼主这个产品，表层一层非马组织，这个和你说内氧化有关系，但是这个不是影响产品硬化层不合格的原因，所以我说暂时不去考虑它；次表层很多屈氏体才是硬化层不合格的重点，为什么渗层会有这么多的屈氏体，肯定是淬火介质临界冷速与工件不匹配，这是查找问题的方向。

langlang

高温淬火油的冷却性能是怎样的