转帖：这个A3钢渗碳淬火组织是如何形成的

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-12-18 11:25:43

如题：本帖附图来自其它网站，没有更多的信息资料

fjg · 发表于 2014-12-18 11:34:32

用我仅限的知识来猜下，是冷却的问题吗？坐等楼下！

aaron01 · 发表于 2014-12-18 12:27:50

表面组织还可以，我认为可以接受，硬化层和表面硬度应该能满足要求。
最后一张心部组织的照片显示，奥氏体化温度不够，心部完全没有奥氏体化，全是未溶铁素体。

Adam · 发表于 2014-12-18 12:34:33

很多公司对于用20号钢的零件，心部不会有要求，
只要求表面硬度，硬化层深度，
还有就是渗碳区域要相对均匀

心部全是铁素体也是正常的，因为20号钢的奥氏体化温度高，但淬火时温度没有那么高的

aaron01 · 发表于 2014-12-18 13:16:07

本帖最后由 aaron01 于 2014-12-18 13:17 编辑

那要看零件的服役状态对心部有没有强度要求了，这样的心部组织，硬度估计不到200HB，没有强度的，在一些应用场合，这样的心部组织和心部强度要出问题的。

Adam · 发表于 2014-12-18 14:04:38

这个看设计是如何考虑的了，
比如有的零件不大，大批量生产是生产时需要超好塑性，那么就可能选择象10号刚等的球化退火态进行冲压，挤压成型等
如果很薄（2mm）那么渗碳后心部硬度也是有的，（发动机气门应该有这样的零件）
或者有的只要求表面耐磨，类似一些挡板之类的

aaron01 · 发表于 2014-12-18 14:19:05

本帖最后由 aaron01 于 2014-12-18 14:20 编辑

成型性是热处理前要考虑的问题，选择A3来做冲压，冲压时材料是退火态，没有任何问题。
热处理之后的性能是最终服役条件决定的，和成型性能好坏没有一毛钱关系。
如果这个件承受冲击载荷，（像你说的发动机里零件），或者承受扭转载荷，心部无强度是非常危险的，如果像你说的，单单是耐磨性，或许可以用。

Adam · 发表于 2014-12-18 14:45:11

这个我们不用担心，因为我们不是产品的研发人员，
至于跟热处理有没有关系还是要看具体的服役条件，我们一般只是被迫的去满足设计
能达到要求，我们的任务就完成了，

aaron01 · 发表于 2014-12-18 14:49:08

就楼主提供的信息，你已经确信没有心部强度要求了？

Adam · 发表于 2014-12-18 14:56:12

我没有这么定论
我只是说有些产品
具体还是要看标准的

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-12-18 15:12:05

aaron01 发表于 2014-12-18 12:27
表面组织还可以，我认为可以接受，硬化层和表面硬度应该能满足要求。
最后一张心部组织的照片显示，奥氏体 ...

如果上面的4幅图是表面或近表面组织，看样子渗碳时碳势偏高

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-12-18 15:13:39

aaron01 发表于 2014-12-18 14:19
成型性是热处理前要考虑的问题，选择A3来做冲压，冲压时材料是退火态，没有任何问题。
热处理之后的性能是 ...

如果是用于离合器上的摩擦片呢？

aaron01 · 发表于 2014-12-18 15:14:10

孤鸿踏雪发表于 2014-12-18 15:12
如果上面的4幅图是表面或近表面组织，看样子渗碳时碳势偏高

老孤是觉得有碳化物？
以这几个图的成像质量，很难下碳化物的结论，铁匠以为是残奥的可能性更大。
如果是残奥，我认为表面碳浓度合适。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-12-18 15:15:27

aaron01 发表于 2014-12-18 15:14
老孤是觉得有碳化物？
以这几个图的成像质量，很难下碳化物的结论，铁匠以为是残奥的可能性更大。
如果是 ...

看形态不像残奥

aaron01 · 发表于 2014-12-18 15:24:22

孤鸿踏雪发表于 2014-12-18 15:15
看形态不像残奥

我与你观点相反，不像碳化物，更像残奥。

aaron01 · 发表于 2014-12-18 15:25:31

本帖最后由 aaron01 于 2014-12-18 15:29 编辑

孤鸿踏雪发表于 2014-12-18 15:13
如果是用于离合器上的摩擦片呢？

汽车离合器摩擦片在工作时是承受一定扭矩的，恐怕心部强度低了不行，具体载荷多大，我没有概念，要看设计要求了。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-12-18 15:54:16

aaron01 发表于 2014-12-18 15:24
我与你观点相反，不像碳化物，更像残奥。

图片太小，我刚才又放大观察，但放大观察时图片变得模糊不清，影影绰绰有残奥的形态，难以准确判断

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-12-18 15:59:46

aaron01 发表于 2014-12-18 15:25
汽车离合器摩擦片在工作时是承受一定扭矩的，恐怕心部强度低了不行，具体载荷多大，我没有概念，要看设计 ...

是我记错了，应该是减震盘

aaron01 · 发表于 2014-12-18 16:06:26

孤鸿踏雪发表于 2014-12-18 15:54
图片太小，我刚才又放大观察，但放大观察时图片变得模糊不清，影影绰绰有残奥的形态，难以准确判断 ...

金相照片最好是不要改变分辨率，直接上传，像这样编辑到word里，没法看清楚的。
又看一遍，从个人经验来判断，我还是认为是残奥。低碳钢薄层渗碳很难出碳化物的，这也是原因。

正信热处理 · 发表于 2014-12-18 16:51:31

本帖最后由正信热处理于 2014-12-18 17:37 编辑

aaron01 发表于 2014-12-18 16:06
金相照片最好是不要改变分辨率，直接上传，像这样编辑到word里，没法看清楚的。
又看一遍，从个人经验来 ...

那是因为我的装备太差，维氏硬度计自带CCD摄像头分辨率太低，没配显微镜，高工晓得。如果不编辑是无法看清楚的，想偷懒试样也未经镶嵌。显微硬度有1.0HV800-850。渗碳温度880度，淬火温度也是880度。是一个类似于离合器片子的产品。

正信热处理 · 发表于 2014-12-18 16:52:33

补充说明：厚度为3.2mm

aaron01 · 发表于 2014-12-18 16:58:49

心部组织是怎么回事？最后一张照片是马氏体？铁素体？

aaron01 · 发表于 2014-12-18 17:02:41

如果是低碳马氏体，心部硬度有400HV以上，
如果是铁素体，估计不会超过200的，打下心部硬度吧。

正信热处理 · 发表于 2014-12-18 17:20:42

最后一张是铁素体。芯部实际获得冷速不理想，只接近正火状态。

清淡 · 发表于 2014-12-22 17:03:59

aaron01 发表于 2014-12-18 12:27
表面组织还可以，我认为可以接受，硬化层和表面硬度应该能满足要求。
最后一张心部组织的照片显示，奥氏体 ...

我有不同看法，如果是整体加热，心部最少也是部分奥氏体化，LZ介绍说才3.2mm，这已经很薄了。再看从表面到心部的组织变化，3.2mm冷成这样，这个冷却速度肯定很慢，心部我觉的不是没有奥氏体化（可能是部分奥氏体化）而是冷却速度不够造成的。

小朱 · 发表于 2014-12-22 18:51:53

这个我们之前做的多了，20钢渗碳淬火做到这效果可以了，唯一不解的是过渡区晶界怎么那么明显？？

正信热处理 · 发表于 2014-12-22 21:24:06

清淡发表于 2014-12-22 17:03
我有不同看法，如果是整体加热，心部最少也是部分奥氏体化，LZ介绍说才3.2mm，这已经很薄了。再看从表面 ...

常做A3钢，却从未注意此材料的A3线是多少。冷却不足是肯定的，加热不足也是可能的。明天查下此料的奥氏体化温度。

正信热处理 · 发表于 2014-12-22 21:28:48

小朱发表于 2014-12-22 18:51
这个我们之前做的多了，20钢渗碳淬火做到这效果可以了，唯一不解的是过渡区晶界怎么那么明显？？ ...

冷却过慢，沿晶界析出屈氏体。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-12-23 09:04:10

正信热处理发表于 2014-12-18 16:51
那是因为我的装备太差，维氏硬度计自带CCD摄像头分辨率太低，没配显微镜，高工晓得。如果不编辑是无法看清 ...

呵呵，原来是你做的产品啊。

这类产品似乎做碳氮共渗的比较多

aaron01 · 发表于 2014-12-23 10:35:48

清淡发表于 2014-12-22 17:03
我有不同看法，如果是整体加热，心部最少也是部分奥氏体化，LZ介绍说才3.2mm，这已经很薄了。再看从表面 ...

你的看法是有可能的，我的观点也未必不成立，关键在于最后一张图太模糊了，不知道楼主能不能重新提供一下心部组织的单张照片，另外还有心部硬度数据。
从现在的照片来看，我看到的几乎全部是铁素体，按照这样的壁厚，似乎再怎么冷心部也不可能没有马氏体吧？
通常，这个材料，这个壁厚，我们可以拿到400HV以上的心部硬度，几乎是全马。现在要慢到全铁素体组织，这要有多慢才行啊？

清淡 · 发表于 2014-12-23 11:35:44

aaron01 发表于 2014-12-23 10:35
你的看法是有可能的，我的观点也未必不成立，关键在于最后一张图太模糊了，不知道楼主能不能重新提供一下 ...

我也在想，这么薄整体加热，不管怎么样心部也不可能一点奥氏体化都没有吧？如果说严工说的对，我觉得那最可能的就是渗碳后的高频加热可能会出现这样心部几乎一点奥氏体化都不出现，但是LZ说了不是这种加热方式。

aaron01 · 发表于 2014-12-23 11:48:14

本帖最后由 aaron01 于 2014-12-23 12:51 编辑

清淡发表于 2014-12-23 11:35
我也在想，这么薄整体加热，不管怎么样心部也不可能一点奥氏体化都没有吧？如果说严工说的对，我觉得那最 ...

也没准我们都看走眼了，心部全部都是低碳马氏体，那个照片确实不清楚，所以我希望打硬度确认。

Adam · 发表于 2014-12-23 14:19:32

这个要看问温度的
百度百科了一下，提到淬火温度950度，盐水淬
如果碳氮共渗的话，那会是多少温度，
Ar1数值我网上没有查到

正信热处理 · 发表于 2014-12-23 14:23:49

aaron01 发表于 2014-12-23 11:48
也没准我们都看走眼了，心部全部都是低碳马氏体，那个照片确实不清楚，所以我希望打硬度确认。 ...

下午回家找到样块再测一下

正信热处理 · 发表于 2014-12-23 14:24:11

aaron01 发表于 2014-12-23 11:48
也没准我们都看走眼了，心部全部都是低碳马氏体，那个照片确实不清楚，所以我希望打硬度确认。 ...

下午回家找到样块再测一下

正信热处理 · 发表于 2014-12-23 19:06:45

查了好多资料没找到Q23B的AC3线，依据其成份与15号钢相似其AC3线是863度。当时是880度在主炉里渗了近4个小时。

正信热处理 · 发表于 2014-12-23 20:04:29

aaron01 发表于 2014-12-23 11:48
也没准我们都看走眼了，心部全部都是低碳马氏体，那个照片确实不清楚，所以我希望打硬度确认。 ...

清晰度只能到这个水平了{:soso_e127:}测过芯部硬度在130-150HV0.1。
原帖来之于这里http://www.rclhome.net/forum.php ... id=14188&extra=

aaron01 · 发表于 2014-12-24 11:17:49

本帖最后由 aaron01 于 2014-12-24 11:21 编辑

正信热处理发表于 2014-12-23 20:04
清晰度只能到这个水平了测过芯部硬度在130-150HV0.1。
原帖来之于这里http://www.rclhome.c ...

硬度已经告诉我们，全是铁素体无疑，这个就奇怪了。
要冷多慢才能得到这样的组织啊？

正信热处理 · 发表于 2014-12-24 11:29:47

本帖最后由正信热处理于 2014-12-24 11:31 编辑

aaron01 发表于 2014-12-24 11:17
硬度已经告诉我们，全是铁素体无疑，这个就奇怪了。
我还是认为未溶的可能性大。
...

A3钢的Ac3是多少没查出来，这两天再拿两个到盐炉930度保温淬一下盐水试试。可以肯定我的油不够猛，跟海边日出的比起来淬硬效果要差很多。个人评价油品冷速主要依据以下两点:合金钢在同样工艺下看淬火芯部硬度。低碳钢在同种工艺情况下看过渡层组织及显微硬度。手头接触的冷板类产品淬油出来基本上芯部都在这个状态，这个很差，跟装炉方式也有一定关系。

Adam · 发表于 2014-12-24 12:34:27

正信热处理发表于 2014-12-24 11:29
A3钢的Ac3是多少没查出来，这两天再拿两个到盐炉930度保温淬一下盐水试试。可以肯定我的油不够猛，跟海边 ...

你还是整体上多考虑一下
1.对方的要求是什么，
2.930度淬火，你的组织后续怎么处理
3.变形又是如何去控制

说多了，呵呵

正信热处理 · 发表于 2014-12-24 13:32:28

Adam 发表于 2014-12-24 12:34
你还是整体上多考虑一下
1.对方的要求是什么，
2.930度淬火，你的组织后续怎么处理

930用盐水淬火只是说用实践去验证一下这种材料的淬透性和淬硬性，拿一件不渗碳的和一件渗过碳的试试。量产是没有参考意义的，也无法实现这个工艺。

aaron01 · 发表于 2014-12-24 13:45:15

如果是正常的普通快速淬火油的话，在正常装炉表面积条件下，很难相信心部出现正火冷速，毕竟才3.5mm厚度。
同样的，如果正常装炉，880C也不至于使心部完全不能奥氏体化。
这个事蹊跷了，一定有不正常的东西发生了。

Adam · 发表于 2014-12-24 13:46:22

百度百科里有950，盐水淬火，硬度还是相当的不错

正信热处理 · 发表于 2014-12-25 16:26:17

分享一下930度盐水淬的结果：未渗碳件表面HRC12-21 (中心区域无硬度）表面HV170-180 次表面HV200-210 芯部HV140-160
渗碳件表面HRC63-65 过度层HV430-500 芯部HV150-160
不过组织还是不一样的，特别是过渡层组织大不一样。未渗碳件隐隐看到一些低马，表面有一丁点脱碳。因分辩率问题凑合看一下。 QQ图片20141225161430.jpg

正信热处理 · 发表于 2014-12-25 16:30:34

aaron01 发表于 2014-12-24 13:45
如果是正常的普通快速淬火油的话，在正常装炉表面积条件下，很难相信心部出现正火冷速，毕竟才3.5mm厚度。
...

看来A3料的AC3线不止880度。我也曾想过炉温偏差，但设备上同一区有两根电偶，距离差50CM左右，只有当两只显示温度相差30度以上时我会用排除法一根一根换掉后和原来的温度对比到底是哪一支不准。
严工你们设备温度矫准是用什么仪器？

aaron01 · 发表于 2014-12-25 16:59:45

不可想象，20钢这个壁厚，我们油淬随便淬淬都有400HV以上。
我说的是渗碳渗不到的地方。

正信热处理 · 发表于 2014-12-25 18:01:52

本帖最后由正信热处理于 2014-12-25 18:03 编辑

aaron01 发表于 2014-12-25 16:59
不可想象，20钢这个壁厚，我们油淬随便淬淬都有400HV以上。
我说的是渗碳渗不到的地方。 ...

看来A3跟20号钢差很多。
这也正好说明材料的淬硬层深与材料及尺寸有直接的关系，上次我和您也聊过一个20号钢魏氏组织的问题，后来做两个极端试验:20号钢（有效厚度为10mm），用杭钢、兴澄特钢的材料同种产品同种工艺油淬芯部硬度在HRC10度左右，15%的盐火淬芯部在22HRC左右; 后来客户应我的要求换成宝钢的，10mm厚的地方能淬到HRC28-33.又做一极端试验，将孔车加工到7mm，同种工艺用盐水淬火芯部到HRC43-45。更为不可思议的是：用930、 880 、780（本来想整未溶铁素体的）整个截面基本上都淬硬了。
这个帖子里有部分信息http://www.rclhome.net/forum.php ... 13426&extra=&page=3
到现在觉得对此案例也有些许不可思议，对炉温准确度较怀疑。可厂家换了电偶，显示温差只有10度左右，因为是朋友的设备也不好过多参预。

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