渗碳空冷、再加热淬火为什么会减小齿轮的变形？

霜月

记不得是在哪份资料上看到的，渗碳空冷或渗碳中间冷却后再加热到较低温度淬火，可明显减小齿轮的变形。有几次在渗碳压淬齿轮无法达到要求的变形时，按资料介绍的方法，将齿轮空冷后再加热压淬，变形几乎都能达到图纸和工艺要求，但未曾想过其中的奥妙，各位如何看？

Wangqinghua196

我的理解还是奥氏体中固溶碳量多少的原因，而不是含碳量的原因。

aaron01

我的理解是温度在起作用。
1，钢的强度和温度有关，温度越高，强度越低，同样的应力条件下，强度越高，越不容易变形。
2，另外一个因素还是和温度有关，就是晶粒度，奥氏体化温度越低，晶粒越细，也就是晶界越多，晶界多意味着抗变形能力强，和细晶强化是一个道理。如果说碳固溶引起的是晶体缺陷中的点缺陷，那么晶界就是面缺陷，晶体缺陷越多，材料强度越高，越不容易变形。
3，第三个还是和温度有关，就是第二相质点，奥氏体化温度低，有较多细小碳化物质点未溶入奥氏体里，起到钉扎作用，这个钉扎的对象既可以是晶界，也可以是位错，钉扎住位错就是使得位错移动更困难，更不容易变形。

霜月

渗碳后降温到850°C压淬，变形不合格，将待淬火的齿轮空冷后，再加热到850°C压淬，变形全部达到要求。在两者淬火温度都相同的情况下，再加热齿轮剖检金相，400倍下未发现碳化物，是温度的影响还是奥氏体中固溶碳量的影响？

aaron01

霜月 发表于 2013-1-3 20:16

                               
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渗碳后降温到850°C压淬，变形不合格，将待淬火的齿轮空冷后，再加热到850°C压淬，变形全部达到要求。在两 ...

渗碳后直接降温到850Ｃ，晶粒长大程度是按照920C的奥氏体化温度形成，另外碳化物肯定已经全溶；
重新加热到850C，奥氏体化温度就是850C，晶粒肯定比920C的细，另外，对于含铬的低碳合金钢，这个温度不足以把碳化物全溶的，应该保留一部分碳化物，可以发现这两种工艺的心部硬度是不一样的，为什么呢？就是因为有未碳化物未溶入奥氏体中。

沧海一声笑

恰恰相反，因为我们没有压淬方式，一般都是以直淬为主，试用过渗碳后缓冷再加热的工艺，但是变形量比渗碳后降温淬火的大！

霜月

沧海一声笑 发表于 2013-1-4 19:36

                               
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恰恰相反，因为我们没有压淬方式，一般都是以直淬为主，试用过渗碳后缓冷再加热的工艺，但是变形量比渗碳后 ...

渗碳后缓冷再加热自由淬火，不能纠正缓冷时已产生的变形，再加上淬火过程中出现的变形，变形量自然要大些。

霜月

aaron01 发表于 2013-1-3 22:21

                               
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渗碳后直接降温到850Ｃ，晶粒长大程度是按照920C的奥氏体化温度形成，另外碳化物肯定已经全溶；
重新加热 ...

两者的心部组织和硬度都不一样。
但再加热压淬时，如果保温时间超过某一界限以后，变形又和渗碳直接降温压淬的结果一样了。

cnszgong

沧海一声笑 发表于 2013-1-4 19:36

                               
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恰恰相反，因为我们没有压淬方式，一般都是以直淬为主，试用过渗碳后缓冷再加热的工艺，但是变形量比渗碳后 ...

所以我们一般能渗碳后直接淬火的 绝不用两次加热淬火方式。

aaron01

霜月 发表于 2013-1-4 22:03

                               
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两者的心部组织和硬度都不一样。
但再加热压淬时，如果保温时间超过某一界限以后，变形又和渗碳直接降温 ...

我的理解是在850C这样的温度下，时间长了以后，还是会把低碳合金钢的铬碳化物溶掉的，毕竟材料的含铬量不和很多。如果把温度下降到830C！基本能保证还有碳化物未溶的。

霜月

如果是20CrMnTi材料，再加热到830°C压淬，减小变形的效果会更好，这个我试过。

dqy

前面讨论的 是何材料？

霜月

dqy 发表于 2013-1-4 22:17

                               
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前面讨论的 是何材料？

没有特指，就是一般的低合金渗碳钢。

cnszgong

霜月 发表于 2013-1-4 22:23

                               
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没有特指，就是一般的低合金渗碳钢。

如果零件足够大，不能压淬、那么还是直接淬火比较好

南来北往

是否特指压淬。如果是普通的圆柱齿轮还是自由状态下淬火，空冷后再淬火是否也有此等效果？有对比过的同仁吗，说说。
我没进行过对比，但也认为还是直接淬火的较好（排除压淬）。

霜月

南来北往 发表于 2013-1-5 09:36

                               
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是否特指压淬。如果是普通的圆柱齿轮还是自由状态下淬火，空冷后再淬火是否也有此等效果？有对比过的同仁吗 ...

这里特指压淬，包括心轴限形淬火。
自由淬火没有收集对比数据，但试过，变形比直接降温淬火大。

秦时明月

降温直接淬火还是缓冷再加热淬火，要结合自已的产品而定。

霜月

追求卓越 发表于 2013-1-4 22:14

                               
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能否提供数据的对比？

20CrMnTi材料盆齿，920°C渗碳后降温到850°C压床淬火，调整各压淬参数产品变形都不合格的情况下，全部出炉空冷到室温，再加热到850°C压淬，结果端面平面度内缘最大0.3，外缘0.25，内孔失圆0.35；采用830°C加热，其它工艺参数不变，结果端面平面度内缘最大0.15，外缘0.1，内孔失圆0.1，那批盆齿最后都采用830°C加热压淬生产走的。

霜月

这是今天翻笔记查到的记录，也是盆齿，材料20CrMnTi，渗碳空冷后，采用860°C加热温度，试验不同加热时间对变形的影响。进口格里森压床，全套压模也是格里森生产的，淬火油为普通15#机油，油温小于60°C。
    加热时间  平面度内缘    平面度外缘    内孔失圆
    60分钟      0.1                0.2               0.1
     80            0.1               0.2               0.35
     95            0.2               0.2              0.1
    105            0.3               0.2               0.1
     130            0.3               0.25     

霜月

渗碳、压淬等其它条件相同时，淬火油（K油）温度对盆齿变形的影响。
淬火油温度°C    端面平面度   内孔失圆
65                   内、外0.1        0.05
75                   内、外0.1         0.05
85                    内、外0.1        0.04

霜月

追求卓越 发表于 2013-1-7 21:11

                               
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这个数据也是空冷后重新加热的数据吗？看您上一个帖子，还在纳闷为什么用15#机油呢。 ...

也是渗碳空冷、再加热压淬。
我们原来的压淬所用油槽很大，几十吨油，用的是普通机油，用K油做过试验，但成本太大，没有更换。新的渗碳压淬线用了K油，老设备保持原样。

Adam

楼主标题与实际内容有很大的出入
标题说空冷，重新加热对变形的影响
而内容加入降低淬火温度，如果别人看快了
可能就回答错了