渗碳淬火，奇怪现象

zhuxiaohua

问题零件描述：

1.该零件图纸请见附件，
) H- c1 _- [/ H$ |3 g7 ]$ Z6 [& J
6 z& R4 Z' N9 c$ y9 }) g2.该零件试中间是空心的，而且内壁需要承受210bar的压力，为了保证质量、节约材料我们采用了锻件工艺，而不是圆钢。

% B- D) H2 m3 N( w6 }3.零件材料是20CrMnTi,毛坯经过锻造后，进行正火处理，正火的温度要求超过930度，硬度范围：HB156-207;
  g1 r( S2 J% F& z6 h1 H
. V- f: F6 i1 k! Y) S& `1 A, }4.粗车，留单边1.25毫米的余量后，再进行数控车，外形数控车到图纸尺寸，内圆和球面处留有单边余量0.25毫米。
! w& N2 T5 |1 q( G) c! u6 b2 K6 P
" {4 [+ `/ d4 E4 l  F# O% e3 ~4 ~9 o5 L5.进行渗碳淬火处理，该热处理温度控制在930度以下进行。要求硬度为HRC55~60,渗层0.8~1.1毫米（单边）。
0 V2 O) p% o& k" y$ f3 ~
, e; ~& |/ ^1 k7 j6.进行磨削内圆和外球面磨削。

现在工艺出现在第五步，零件渗碳淬火后，整体向内收缩，基本一批零件全部向内收缩0.3毫米左右，而且该零件还出现了一个奇怪的现象：零件的中间部分硬度和渗层都可以达到要求，但是零件的两头硬度基本上都达不到要求 ，硬度只有HRC40~45之间。
0 }5 k; x# `4 R$ o我们把上次出现渗碳淬火零件重新去做渗碳淬火工艺，发现还会出现这个同样的现象。

. e% i1 j1 \$ [9 r: B不知道大家有什么好的建议：

leejeans

横着放？还是竖着放的？

国产当自强

感觉跟淬火工装有关

zerowing

零件的中间部分硬度和渗层都可以达到要求，但是零件的两头硬度基本上都达不到要求 ，硬度只有HRC40~45之间。

" o3 [3 G! L8 w! @+ s5 @4 v不太明白大侠的表述。大侠的零件是整体渗碳了还是只渗碳的球面部分。如果只是球面部分，这个描述里的两头硬度不够，中间满足具体指什么？
/ R' i& d: r. `! b从硬度上判断，不达标的部分应该是渗碳不足，可以基本判断为渗碳过程中出现碳浓度不均，导致局部没有渗碳成功。大侠找的热处理是大炉？跟其他零件一起渗碳的？

wdennisw

曾经遇到过这样的 类似零件，变形量很大，最后没办法只能流出余量靠后面的磨加工来 修正
但是对于硬度，零件长度不长，所以没出现楼主所说的情况，可能是零件太长的原因

杨冬冬

渗碳的变形量是比较大。不知采用38GrMoAl调质后渗氮能否满足工况要求。

zhuxiaohua

zerowing 发表于 2015-12-9 04:05
$ s0 ~8 u- M: r1 T$ T3 j不太明白大侠的表述。大侠的零件是整体渗碳了还是只渗碳的球面部分。如果只是球面部分，这个描述里的两头 ...

2 |) S8 {0 f) l8 `" I9 Z我指的是整个零件渗碳淬火，当然球面也是需求渗碳淬火的，两头硬度不行是指的圆柱面两头
) f/ d4 b! w3 R# a6 E

ywjianghu

我转告一位热处理专业人士的看法：
金相什么的都没有，只能瞎胡猜。
我胡猜一个，过度预冷了。
过度预冷导致两端硬度低，中间高。
1 n8 [! a  _8 ~5 M* ^过度预冷导致马氏体转变量少，组织应力小，热应力相对较大。
胡猜的，切勿为凭。
/ ^, J$ k& K: Z4 t也可能是其它原因。原因的可能太多，无法一一列举。
4 V$ j! O8 ?" U6 V( _所以只能胡猜下。

apmc111

两头达不到，是不是被挡住了

zerowing

参与一下。如同前面的大侠所说，原因可能是多方面的，如果是自己的热处理车间，请检查以下原因。
1.渗碳中的碳势是否合理。包括设备密封性，碳浓度，均匀性，加热的均匀性。
2.工件热处理前清洗过程中是否擦拭干净，任何表面污染都会导致渗碳软点。
3.热处理中局部过热导致脱碳或者阻碍继续渗碳。
4 G8 [, T7 o! g" |: @4.淬火处理是一次还是两次。一次处理如果冷却速度过快，一方面不利于马氏体形成，保留大量残余奥氏体，另一方面也可能出现异常软组织项。可以考虑淬火后深冷处理检查是否得到合适硬度。也可控制冷却速度，采用二次淬火的方式提高硬度。
5.淬火准备前保温时密封不严导致氧化脱碳。
以上