20#、16Mn淬火求助

枫零

20#、16Mn垫片同炉碳氮共渗，一款20#材料厚度3mm，两款16Mn材料厚度分别为3mm和2mm，要求硬化层深度0.2-0.4mm，表面硬度≥650HV，心部强度390-490N/mm2(约122-155HV），碳氮共渗温度850℃，淬火温度810℃，采用快速淬火油淬火。裝炉采用细杆子穿起来悬挂串装，每个垫片间间隔了一个2mm后左右的小垫圈。设备为多用炉。其中：
20#材料的垫片心部组织M，淬透，硬度380HV左右，判定为不合格；
16Mn材料的，3mm厚度垫片心部组织P+F，心部硬度180-190HV，让步使用；
16Mn材料的，2mm厚度垫片心部组织M，硬度370HV，淬透，判定为不合格。

对上述两种判定不合格的垫片进行返工，850℃奥氏体化，降温至790℃淬火，采用慢油（分级淬火油）淬火：
20#材料淬火冷却不良，表面网状屈氏体，心部P+F，表面0.1处硬度430HV左右，硬化层深度及表面硬度不符合要求，不合格；
16Mn材料心部依然淬透，不合格。

求教各位前辈，是否可以进行再次淬火返工，具体该如何操作。

大浪淘沙

这个要求相当的可可

大浪淘沙

这个要求很难做到，等温淬火心部会达到，但表面硬度和有效层深达不到

cnszgong

不知道碳氮共渗后空冷然后二次快速加热淬火能不能达到要求。

wanggong

做到很难。
有两种材料的化学成分检测报告吗？这样可以从方向上去分析。

aaron01

奇葩的心部硬度要求，这个心部如果是低碳马氏体，难道性能不好？
一定返工要做到要求也简单，返工前高温回火把心部硬度回到位。然后做800度淬火，心部没有奥氏体化，表面渗层已经可以淬硬了。
冷却有多快用多快，不要减低冷速。

大浪淘沙

建议换材料Q195试一下

aaron01

心部硬度要求上限是155HV，本来就是退火组织的硬度，一旦奥氏体化，肯定不是这个硬度了，只能做不奥氏体化的工艺才能满足组织要求。

aaron01

返工淬火甚至可以取700到730温度，延长碳氮共渗时间，加大氨气流量，保证心部不奥氏体化，表面渗氮后，保持硬化层深。

龟山淬火

按原先的工艺参数慢油淬试试

枫零

aaron01 发表于 2017-5-25 12:47
奇葩的心部硬度要求，这个心部如果是低碳马氏体，难道性能不好？
一定返工要做到要求也简单，返工前高温回 ...

感谢前辈，茅塞顿开。您的意思我大概理解了。20#、和16Mn渗碳后表面成分接近75#和70Mn之类的材料。20#和16Mn的AC3大概850℃，而75#和70Mn的AC3大概745℃，800℃重新加热淬火，心部不会奥氏体化，表面已经奥氏体化了。
再请问一下前辈，取消高回工序可不可行，因为淬火加热时本身心部就会被加热到800℃，硬度也会降下来。

枫零

龟山淬火 发表于 2017-5-25 13:46
按原先的工艺参数慢油淬试试

前辈，现在已经返工过一次了，没有试的机会了，再试就基本废定了

aaron01

枫零 发表于 2017-5-25 14:04
感谢前辈，茅塞顿开。您的意思我大概理解了。20#、和16Mn渗碳后表面成分接近75#和70Mn之类的材料。20#和1 ...

取消高回也可以，担心的是组织遗传影响晶粒度。
其实之所以可以在727度A1线下加热奥氏体化，还是因为表面氮的渗入降低了奥氏体温度条件，所以要补氮。
这个零件估计不单是返工的问题，下一次做也可以这样做。先高温渗够厚度，然后缓冷下来，二次低温加热去淬火。

aaron01

总之，淬火奥氏体化温度可以在700-800之间自由选择，目标是让心部不奥氏体化，视心部硬度结果来定这个温度。