这个工件淬火后，硬度会如何分布？

upposition · 发表于 2013-1-18 12:34:31

本帖最后由 upposition 于 2013-3-11 16:33 编辑

材料：AISI 4130,尺寸：大致是方形，1014*1678*539，中间有孔直径205mm
材料试验证书、技术要求、热处理炉温曲线记录及淬火情况见图
热处理前进行外观及超声波检验，符合要求。
装炉：2件。先吊一件淬火，另一件再进炉保温1小时后淬火。两件同时进炉回火，试样放在工件上同时淬火
热处理工艺：淬火880保温14小时，回火642保温16小时
淬火从炉门完全升起到工件下水2分钟以内。水槽：宽5000 x高3800 x长8000，2台搅拌机强力搅拌。
冷却时间：1小时后出水。
工件硬度测试结果如下：
2#工件淬火、回火硬度
                        A面             B面          C面             D面       E面       F面
淬火后硬度       518             468       273,286       332,299
回火后硬度       236,226       229       226,224       205          200       215
1#工件淬火、回火硬度
                     A面             B面       C面       D面             E面       F面
淬火后硬度       545             468       549             480
回火后硬度       224,234       222       232,236       224       219       226
1#合格，2#质量部门认为合格（内控207-237，精加工后要求197-207）
问题：2#硬度不均匀的原因是什么引起的？
大家认为目前这种做法，什么地方还需要改进？
此类大件从冶炼、锻造、机加工、热处理及检测方面需要做何改进？才能避免这种现象。

所以因为 · 发表于 2013-1-18 13:15:25

哈哈,车间和工件都很雄伟！
这么大的工件，侧面和平面边缘的地方硬度会高一些，平面的中间硬度肯定会低啊。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-1-18 14:28:31

这是个模具？还是产品？淬火液是什么性质、什么型号的？

upposition · 发表于 2013-1-18 14:32:57

所以因为发表于 2013-1-18 13:15

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哈哈,车间和工件都很雄伟！
这么大的工件，侧面和平面边缘的地方硬度会高一些，平面的中间硬度肯定会低啊。 ...

谢谢！
理论上应该是，淬火后打硬度看看

upposition · 发表于 2013-1-18 14:34:22

孤鸿踏雪发表于 2013-1-18 14:28

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这是个模具？还是产品？淬火液是什么性质、什么型号的？

是产品，材料4130，相当于30CrMo，水淬，强力搅拌

shaod · 发表于 2013-1-18 14:37:23

估计淬火后的硬度在420-480HB，淬火使用盐水，做过类似的

upposition · 发表于 2013-1-18 14:45:56

shaod 发表于 2013-1-18 14:37

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估计淬火后的硬度在420-480HB，淬火使用盐水，做过类似的

水没放盐
有两件
其中一件硬度情况见图

upposition · 发表于 2013-1-18 14:54:33

另外一件淬下来不好
见图

upposition · 发表于 2013-1-18 14:57:53

大家帮忙分析一下，为什么第二件淬下来，硬度不均匀
什么原因引起的？
如何预防？

目前这种情况，后续采用什么办法，使回火后硬度都在207-237HB?

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-1-18 15:16:44

upposition 发表于 2013-1-18 14:34

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是产品，材料4130，相当于30CrMo，水淬，强力搅拌

什么要求？

upposition · 发表于 2013-1-18 15:20:53

孤鸿踏雪发表于 2013-1-18 15:16

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什么要求？

抗拉>655Mpa,屈服>517Mpa,收缩>35%,延伸>18%,硬度207-237，冲击-29度>28J
试样随工件，尺寸：4“*4”*8“

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-1-18 15:25:37

upposition 发表于 2013-1-18 15:20

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抗拉>655Mpa,屈服>517Mpa,收缩>35%,延伸>18%,硬度207-237，冲击-29度>28J
试样随工件，尺寸：4“*4”*8“ ...

说来惭愧，原来在热处理论坛经常见到类似要求的产品，却始终未接触过这类产品。

有一疑问：像这类技术要求的产品如何保证几个质量特性同时满足要求？比如讲，非常直观的控制手段就是检查硬度，那么，如果淬火后通过一定温度的回火，硬度满足了207~237HB范围的要求，其抗拉强度、屈服强度、断面收缩率、延伸率、断面收缩率、以及冲击值是否就能达到上述要求呢？

upposition · 发表于 2013-1-18 15:42:33

孤鸿踏雪发表于 2013-1-18 15:25

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说来惭愧，原来在热处理论坛经常见到类似要求的产品，却始终未接触过这类产品。

有一疑问： ...

碰到这种问题，杨工会如何处理呢？
我理解作为供应商来说，我们的参照就是满足客户的要求。保证工件硬度207-237HB,
试样满足机械性能要求

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-1-18 15:45:49

upposition 发表于 2013-1-18 15:42

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碰到这种问题，杨工会如何处理呢？
我理解作为供应商来说，我们的参照就是满足客户的要求。保证工件硬度2 ...

如果硬度检测在207~237HB范围，同时测定其它力学性能指标不符合技术要求给定的范围呢？如何处理？

upposition · 发表于 2013-1-18 16:35:13

孤鸿踏雪发表于 2013-1-18 15:45

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如果硬度检测在207~237HB范围，同时测定其它力学性能指标不符合技术要求给定的范围呢？如何处理？ ...

如果工件满足要求硬度在207-237HB
但试样的机械性能不符合，那重新做。（不是联体试样）

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-1-18 16:37:19

upposition 发表于 2013-1-18 16:35

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如果工件满足要求硬度在207-237HB
但试样的机械性能不符合，那重新做。（不是联体试样） ...

那么，要同时达到技术要求的多个质量特性值要求，是不是相当难啊

upposition · 发表于 2013-1-18 16:56:25

孤鸿踏雪发表于 2013-1-18 16:37

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那么，要同时达到技术要求的多个质量特性值要求，是不是相当难啊

从设计的角度上来说
为了保证产品今后的使用，提出一系列的要求。比如工件的机械性能
工件不能做出来。
要么是设计的要求是否合理？
作为客户来说，他前期也要做一个的研究。成熟的产品提供给供应商去做。应该都是能够做到的。
要么是供应商的技术不够？
难和能不能做是两个概念。
如何去控制或如何检测供应商提供的产品是否满足要求。客户会提出一系列的方案，比如连体试样，破坏性试样，或者QTC
供应商如何去做出产品，那要在产品从冶炼、锻造、机加工、热处理每个环节上去控制。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-1-18 17:19:27

upposition 发表于 2013-1-18 16:56

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从设计的角度上来说
为了保证产品今后的使用，提出一系列的要求。比如工件的机械性能
工件不能做出来。

但这样同时提出多个机械性能指标的调质产品，在其它网站经常看到，往往是不能同时满足要求。

我分析原因是：设计者提出这样的多头要求源于先提出某一个指标要求，然后查对照表，对照出其它多个指标，实际检测的结果与经验公式计算或对照表列举的对应关系并不是非常严密的逻辑关系。

smg016 · 发表于 2013-1-18 17:50:46

这个是锻件，还是铸件啊

村长 · 发表于 2013-1-18 18:17:35

大！

upposition · 发表于 2013-1-18 18:36:00

孤鸿踏雪发表于 2013-1-18 17:19

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但这样同时提出多个机械性能指标的调质产品，在其它网站经常看到，往往是不能同时满足要求。

...

确实这种材料要做到确实不容易，要就是它的torlangce非常窄，但我可以说，不是不可能，我们可以做到
合格率在95%以上

upposition · 发表于 2013-1-18 18:37:05

smg016 发表于 2013-1-18 17:50

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这个是锻件，还是铸件啊

这是锻件

upposition · 发表于 2013-1-18 19:17:38

村长发表于 2013-1-18 18:17

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大！

这个还不算大
我接触过目前国内核电站最大的压力容器锻件，那个才叫大

Wangqinghua196 · 发表于 2013-1-18 19:26:03

upposition 发表于 2013-1-18 18:36

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确实这种材料要做到确实不容易，要就是它的torlangce非常窄，但我可以说，不是不可能，我们可以做到
合格 ...

torlangce系tolerance之误吧？

Wangqinghua196 · 发表于 2013-1-18 19:30:46

楼主做的都是大家伙！

shaod · 发表于 2013-1-18 19:36:35

第二件不合格与你的水温升高有关系。
最终硬度合格并不代表你的机械性能合格，淬火后的组织转变没有实现那就是白扯了。
不知道你的试样放置在哪个位置的，建议采用强冷措施。
这类材料的焊接性能也是比较差的，如果使用12CrMo1V就简单了。

Wangqinghua196 · 发表于 2013-1-18 20:03:10

先简单说说：
如果设计者一定要在这个尺寸上选用AISI 4130材料的话，那你就要做好试样/试棒就可以了，实物是难以达到硬度均匀性要求的，更不要说力学性能了。
就是说试样归试样，实物归实物。
从技术要求看，设计者应该更改材料的选择。

upposition · 发表于 2013-1-18 20:09:34

Wangqinghua196 发表于 2013-1-18 19:26

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torlangce系tolerance之误吧？

谢谢指正！

upposition · 发表于 2013-1-18 20:11:35

shaod 发表于 2013-1-18 19:36

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第二件不合格与你的水温升高有关系。
最终硬度合格并不代表你的机械性能合格，淬火后的组织转变没有实现那 ...

但是不对呀，第二件是先出炉的
第一件是后出炉的

而且我看了一下温度计，两件都在20度以下

upposition · 发表于 2013-1-18 20:18:04

Wangqinghua196 发表于 2013-1-18 20:03

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先简单说说：
如果设计者一定要在这个尺寸上选用AISI 4130材料的话，那你就要做好试样/试棒就可以了，实物 ...

所言甚是有理！学习了。

shaod · 发表于 2013-1-18 20:18:27

Wangqinghua196 · 发表于 2013-1-18 21:06:04

本帖最后由 Wangqinghua196 于 2013-1-18 22:09 编辑

AISI 4130,尺寸：1014mm×1678mm×539mm，中间有孔直径205mm。

折算为有效尺寸为￠400mm。单件质量6.723t。

按照有效尺寸为￠400mm的话，水冷时间约为12～15min。其组织组成表面为：F10%+P40%+B50%。硬度约在44HRC，即415HBW。

棱角部分硬度高于415 HBW。

回火之后的硬度范围较大，以本人的看法，公差tolerance在9HRC之内比较合理。
至于回火温度，可以采用正常温度-30℃回火处理。

妥当否，请指正！

Wangqinghua196 · 发表于 2013-1-18 21:09:32

upposition 发表于 2013-1-18 14:57

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大家帮忙分析一下，为什么第二件淬下来，硬度不均匀
什么原因引起的？
如何预防？

硬度测试在边缘是不具有代表性的。

霜月 · 发表于 2013-1-18 21:23:51

upposition 发表于 2013-1-18 16:35

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如果工件满足要求硬度在207-237HB
但试样的机械性能不符合，那重新做。（不是联体试样） ...

没有接触过这么大的件，是重新做试样还是产品也重新做？

upposition · 发表于 2013-1-18 21:52:18

Wangqinghua196 发表于 2013-1-18 21:06

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AISI 4130,尺寸：1014mm×1678mm×539mm，中间有孔直径205mm。

折算为有效尺寸为￠400mm。单件质量6.723kg ...

谢谢你的建议！下次打硬度我要和他们提出来，多打几点。
我们目前的工艺是淬火保温11小时，出炉从炉门打开到工件下水控制在2分钟以内。
水冷时间大概有1小时，冷到底。

upposition · 发表于 2013-1-18 21:55:04

本帖最后由 upposition 于 2013-1-18 21:57 编辑

霜月发表于 2013-1-18 21:23

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没有接触过这么大的件，是重新做试样还是产品也重新做？

现在是两件一起回火，试样也放进去。回火后再看结果。工艺是保证淬火硬度均匀的工件。
估计不均匀的那件要重来。

Wangqinghua196 · 发表于 2013-1-18 22:04:53

upposition 发表于 2013-1-18 21:52

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谢谢你的建议！下次打硬度我要和他们提出来，多打几点。
我们目前的工艺是淬火保温11小时，出炉从炉门打 ...

心部250℃出水约要40min，100℃以下出水约要65min。

cnszgong · 发表于 2013-1-18 22:08:26

淬火后多打几个点、我觉得硬度也是不均匀的。

upposition · 发表于 2013-1-18 22:11:07

Wangqinghua196 发表于 2013-1-18 22:04

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心部250℃出水约要40min，100℃以下出水约要65min。

前辈请教一下：这个F10%+P40%+B50%是怎么出来的？
谢谢！

Wangqinghua196 · 发表于 2013-1-18 22:13:10

upposition 发表于 2013-1-18 22:11

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前辈请教一下：这个F10%+P40%+B50%是怎么出来的？
谢谢！

根据直径与冷却时间得出来的。如果有现场显微镜的话，你可以验证一下。

upposition · 发表于 2013-1-18 22:14:11

cnszgong 发表于 2013-1-18 22:08

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淬火后多打几个点、我觉得硬度也是不均匀的。

为何？谢谢！

cnszgong · 发表于 2013-1-18 22:20:56

upposition 发表于 2013-1-18 22:14

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为何？谢谢！

这是我们做的直径300毫米的大型锻件42CrMo主轴、其中心金相结果。

upposition · 发表于 2013-1-18 22:21:20

Wangqinghua196 发表于 2013-1-18 22:13

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根据直径与冷却时间得出来的。如果有现场显微镜的话，你可以验证一下。 ...

可惜没有这个条件。
我想是不是根据直径和冷却时间得出冷却速度，再根据cct曲线得出来？

upposition · 发表于 2013-1-18 22:23:10

cnszgong 发表于 2013-1-18 22:20

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这是我们做的直径300毫米的大型锻件42CrMo主轴、其中心金相结果。

你是说不均匀是由于带状组织引起的?

cnszgong · 发表于 2013-1-18 22:26:06

这是有可能的。呵呵

Wangqinghua196 · 发表于 2013-1-18 22:26:46

upposition 发表于 2013-1-18 22:21

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可惜没有这个条件。
我想是不是根据直径和冷却时间得出冷却速度，再根据cct曲线得出来？ ...

是的。这个件边角处不是这个组织。

upposition · 发表于 2013-1-18 22:28:16

本帖最后由 upposition 于 2013-1-18 22:30 编辑

cnszgong 发表于 2013-1-18 22:26

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这是有可能的。呵呵

没检验过他的心部组织，不过锻后是做过正火的，而且锻造比是严格控制的

upposition · 发表于 2013-1-18 22:29:29

Wangqinghua196 发表于 2013-1-18 22:26

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是的。这个件边角处不是这个组织。

应该是有马氏体吧

upposition · 发表于 2013-1-18 22:33:01

本帖最后由 upposition 于 2013-1-18 22:45 编辑

cnszgong 发表于 2013-1-18 22:26

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这是有可能的。呵呵

根据淬火后的表面情况，表面氧化是不是造成硬度不均匀重要原因之一？

cnszgong · 发表于 2013-1-18 22:47:42

upposition 发表于 2013-1-18 22:33

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根据淬火后的表面情况，表面氧化是不是造成硬度不均匀重要原因之一？

原材料本身的表面脱碳也许也能造成硬度不均匀。

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这个工件淬火后，硬度会如何分布？

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