低合金钢真空炉热处理金相异常请教

王文文

材质：普通低合金钢
热处理炉：真空气淬炉（选用真空炉是为了零件表面质量）
热处理工艺：970-1000℃保温200-240min后冷却至50℃出炉，氮气压力4.5-6.5kg。冷却速率实测40-70℃/min
零件：10-15kg
装炉量：2000kg(包括工装)
金相：要求35%以下珠光体，剩余铁素体。但是现在热处理后出现魏氏组织、大块珠光体、长条状珠光体。
请各位专家帮忙分析一下出现这种状况的原因，是保温温度或时间不够，还是冷却过程有问题。

异常金相50X

异常金相100X

异常金相50X-2

异常金相100X-2

                 50x                                                                       100x                                                                     50x                                                           100x

长条珠光体50x

长条珠光体100x

            50x  长条珠光体                                                 100x   长条珠光体                                              50x    正常组织                                                   100x  正常组织

王文文

金相照片和倍率有点对不上啊，基本上一张50x一张100X，最后一组是正常金相

王文文

热处理完全是小白，保温温度和时间都提上去了，还是会有这种异常金相。始终不明白出现这种异常金相跟什么有关，调来调去的也没个方向。

基恩西

是要做球化退火吗？你这温度太高了

清淡

要求低于35% 的珠光体，为什么要气冷了？冷却越快，珠光体越多。你就退火炉冷，珠光体是最少的。

清淡

你这个原材料有问题，有成分不均，加热奥氏体化后有混晶出现。

王文文

清淡 发表于 2020-5-28 08:58
要求低于35% 的珠光体，为什么要气冷了？冷却越快，珠光体越多。你就退火炉冷，珠光体是最少的。 ...

因为有机械性能和硬度的要求，现在珠光体量28左右，硬度刚好靠下限170-180.】关于金相您有什么好的建议吗

王文文

基恩西 发表于 2020-5-28 08:26
是要做球化退火吗？你这温度太高了

不是球化退火，正火处理，细化珠光体

王文文

这个帖子的目的主要是请大家帮忙分析一下出现这种金相的可能原因，现在热处理过程中还会时不时的出现这些异常金相，大家有什么好的建议和想法可以在帖子里回复，好的建议我会试验一下，后续也会告诉大家结果。拜托了！

清淡

王文文 发表于 2020-5-28 21:32
这个帖子的目的主要是请大家帮忙分析一下出现这种金相的可能原因，现在热处理过程中还会时不时的出现这些异 ...

你们有检测来料金相吗？最好先看看有没有成分不均、混晶现象。

基恩西

没有好的办法。除非做毛料普通正火，930-950℃空冷即可。

Francois

低碳低合金钢应该是齿轮渗碳用钢居多，你这个真空气淬火后，出现晶粒粗大，导致魏氏铁素体，大部分是粒状贝氏体，想获得合格的组织由两种方法：
1. 等温正火，获得等轴铁素体，截面硬度在HB 160~HB 190 .
2.  真空炉正火，随炉缓冷到550°出炉，不要气淬，氮气保护。（类似退火工艺）。另外你的奥氏体化温度太高了。通常850°到880°左右

清淡

王文文 发表于 2020-5-28 21:32
这个帖子的目的主要是请大家帮忙分析一下出现这种金相的可能原因，现在热处理过程中还会时不时的出现这些异 ...

搞不懂你们客户要求珠光体低于35%，硬度要求170-180的目的是什么！我觉得这个组织应该不是最终成品组织，就是搞不懂他这些要求的具体目的是什么？

王文文

清淡 发表于 2020-5-29 08:15
你们有检测来料金相吗？最好先看看有没有成分不均、混晶现象。

除了原材料的问题，热处理的哪个参数会有可能出现这种情况。原材料如果有问题，能通过热处理消除吗？

王文文

Francois 发表于 2020-5-30 11:22
低碳低合金钢应该是齿轮渗碳用钢居多，你这个真空气淬火后，出现晶粒粗大，导致魏氏铁素体，大部分是粒状贝 ...

这个材料的奥氏体相变温度是920℃左右，低温的有做试验，奥氏体话不明显。
我们做的感觉就是正火热处理，这个炉子叫真空气淬炉。冷速速度上面我有写，您说的粒状贝氏体应该不可能出现的。

王文文

清淡 发表于 2020-6-1 12:54
搞不懂你们客户要求珠光体低于35%，硬度要求170-180的目的是什么！我觉得这个组织应该不是最终成品组织， ...

这个就是最终成品的组织，热处理后珠光体加铁素体。晶粒更均匀。

清淡

王文文 发表于 2020-6-1 14:47
这个就是最终成品的组织，热处理后珠光体加铁素体。晶粒更均匀。

这样啊！淬火+高回不更好？硬度控制更精准，力学性能更好！

Francois

王文文 发表于 2020-6-1 14:42
这个材料的奥氏体相变温度是920℃左右，低温的有做试验，奥氏体话不明显。
我们做的感觉就是正火热处理， ...

什么材料 AC3 这么高？ 铁素体在912°就完全转变为奥氏体， 碳含量在0.0218% ~ 0.77% 的钢的AC3 由超过912°的吗？
上述有混晶的100X 组织明显氏铁素体魏氏+粒状贝氏体。

Francois

这个材料因含有低合金，具有一定的淬透性，降低了珠光体的转变的临界冷却速度，因加热温度过高，保温时间过长4H， 使得奥氏体晶粒粗大，奥氏体成分均匀增加了过冷奥氏体的稳定性，在冷却时，由于冷速快于高温扩散形成珠光体的临界冷速，在原奥氏体晶内，先形成的先共析铁素体并向晶内长大形成魏氏铁素体，这些晶内先共析铁素体将过冷奥氏体分割，随后过冷奥氏体发生转变形成珠光体+铁素体或生成贝氏体（ 粒状贝氏体的形成）

jackwen

有混晶，应该没有出现大量粒贝。
混晶的话，通过等温正火来解决。一次不行就多次。
如果检查原材料，发现是成分偏析，就只能通过高温扩散退火来解决了。

你的这个奥氏体化温度这么高，属于低碳高合金材料？要考虑好温度。