42CrMo轴淬火裂纹及危险直径

一尘法界

我们公司有一种42CrMo细长轴调质，直径30mm，长度560mm，
原淬火工艺为820℃，水冷，正常生产，偶尔情况下出现淬裂的，基本一千件不见得出一件，多的时候出个四五件。
现在为了改善淬裂的情况，把淬火介质该为了PAG淬火液，浓度10%左右，试了四百件左右，发现淬裂的比例比原来更高了，出了30多件。
分析检查了原材料，和原来一个批次的，化学成分、金相组织并未发现异常。按说换成淬火液冷却速度慢了，不应该淬裂的更多了，后来看淬火裂纹为明显纵裂，想到了之前看资料的危险尺寸的事，但资料上讲的并不是很清楚，哪位前辈比较了解，可否给分析讲解一下
我们现在遇到的问题是否与此有关，或者您那有相关的资料给分享一下！非常感谢！

飞天虎

这个你得问那个卖给你PAG的老板了，l冷速越慢不代表越安全，冷速符合要求、科学才会安全。

郭祥富

不应该吧，我们40Cr，直径30，表面感应淬火，淬火液浓度调整到1%也没见裂纹出现，建议将配好的淬火液发至厂家或机构测下污染物、冷却速率的情况。

一尘法界

飞天虎 发表于 2020-10-30 10:17
这个你得问那个卖给你PAG的老板了，

淬火液一直在用，这之后也淬过其他的低合金结构钢，像40cr  35crmnsi  40crnimo，只是尺寸不一样，并没有出现这种情况

一尘法界

郭祥富 发表于 2020-10-30 13:28
不应该吧，我们40Cr，直径30，表面感应淬火，淬火液浓度调整到1%也没见裂纹出现，建议将配好的淬火液发至厂 ...

出现纵裂纹这个是整体淬火，这个产品后面要感应淬火，也是用的同样的淬火液，并没有出现裂纹。

Consultanting

我估计你水淬肯定预冷了，或者水温高，否则不可能只裂3～4‰。应该裂的很多，比10％淬火液裂得要多。

郭祥富

首先要确认水淬裂纹和PAG淬火液裂纹特征是否一致
其次如有条件再切换至水淬，查看水淬情况是否仍比PAG好、
最后不妨提升下PAG淬火液温度，查看是否有改观
如果以上条件都满足，我觉得应该和冷却介质有关

Consultanting

30直径的42CrMo可以用油淬，组织以马氏体为主，还有些贝氏体，性能还是很好的！如果用水淬，必须预冷、而且应该300度左右出水，防止开裂。
如果用淬火液，必须选用高浓度的慢速淬火液。

一尘法界

Consultanting 发表于 2020-10-30 14:38
我估计你水淬肯定预冷了，或者水温高，否则不可能只裂3～4‰。应该裂的很多，比10％淬火液裂得要多。 ...

这个还真没进行预冷，直接入水晃动几秒，扔水里冷透，用淬火液也是这种方式

红泥小火炉

1、30mm的可以考虑油淬，完全满足
2、个人认为和PAG没什么关系，淬PAG的温度也是820么？淬火温度低了。冷却时间有考虑么？因为PAG淬火的时间肯定比水的时间长。
3、最好测一下PAG的浓度，有可能你按PAG的冷却时间淬火实际是淬的跟水似的

一尘法界

郭祥富 发表于 2020-10-30 17:00
首先要确认水淬裂纹和PAG淬火液裂纹特征是否一致
其次如有条件再切换至水淬，查看水淬情况是否仍比PAG好、
...

裂纹特征是一致的，都是明显的轴向纵裂，现在切换成水淬了，把温度降了10度，目前干了500件左右，暂时没发现有裂纹。至于淬火液，问了原来一热处理工程师，他也考虑危险尺寸的问题，说可以试试把淬火液浓度提高些或者降低些，不过因为我们条件有限，不少工件都是用这个，怕对其他有影响，暂时没做试验调整。

一尘法界

Consultanting 发表于 2020-10-30 18:27
30直径的42CrMo可以用油淬，组织以马氏体为主，还有些贝氏体，性能还是很好的！如果用水淬，必须预冷、而且 ...

我们之前水淬用的温度比较低，直接放水里冷透，其实也知道用油比较好，但是条件有限，这个批量还不算小，再加上环保的影响，现在不太好用油，当时用水也是无奈之举

一尘法界

红泥小火炉 发表于 2020-10-31 08:28
1、30mm的可以考虑油淬，完全满足
2、个人认为和PAG没什么关系，淬PAG的温度也是820么？淬火温度低了。冷却 ...

用油暂时条件不太允许，用PAG淬火温度825，浓度10%，水淬和液淬都是在介质里晃动十秒，然后扔里面冷透

Consultanting

一尘法界 发表于 2020-10-31 08:23
这个还真没进行预冷，直接入水晃动几秒，扔水里冷透，用淬火液也是这种方式 ...

入水温度、水的温升和淬火液也一样吗？
如果选水淬掌握好预冷和出水温度，加热温度低一些，应该也是可以控制开裂的。纵向裂纹与终冷温度关系较大。

申兴一

产品太小炉，应该预冷一下再淬火风险小一点。

红泥小火炉

一尘法界 发表于 2020-10-31 08:40
用油暂时条件不太允许，用PAG淬火温度825，浓度10%，水淬和液淬都是在介质里晃动十秒，然后扔里面冷透 ...

给个建议，如果是30mm，你可以试试冷大约2min左右出水，出水温度控制在150℃左右，这个时间需要您自己摸索，我们现在是这样

Consultanting

红泥小火炉 发表于 2020-10-31 13:06
给个建议，如果是30mm，你可以试试冷大约2min左右出水，出水温度控制在150℃左右，这个时间需要您自己摸 ...

你好！2min能冷到150℃吗？时间有点短。不过冷到300℃也可以。

飞天虎

呵呵，30毫米2分钟，大神啊，膜拜！！！！！这个可以说不是危险尺寸，和冷速控制有关系，冷速快不一定会裂啊

红泥小火炉

飞天虎 发表于 2020-11-1 17:08
呵呵，30毫米2分钟，大神啊，膜拜！！！！！这个可以说不是危险尺寸，和冷速控制有关系，冷速快不一定会裂 ...

不知道您家的PAG的静态冷速测试T150是多少？  8%的浓度T200=6S  T150=8.2s
不知道您家淬火槽的动态相对流速是多少？        搅拌状态下相对流速在2.2-2.5m/s
不知道能做到2min冷却下来么？
我实际生产就是按照这个控制，30mm棒材芯表硬度差可以控制在2HRC。
冷却是个综合过程，单纯控制冷速没有意思，应该结合自己综合情况来制定工艺

红泥小火炉

Consultanting 发表于 2020-10-31 21:50
你好！2min能冷到150℃吗？时间有点短。不过冷到300℃也可以。

设备情况分厂家而定，主要还是靠控制出水温度，但是出水温度的控制一般现场实践中控制冷却时间，这个需要自己摸索工艺来指导操作者，一般我们30mm的不推荐淬PAG，基本是淬快速淬火油（最大冷速110℃以上），所以在临时淬PAG时我摸索过我这设备的实际冷却时间，2min出水表面红外测温150℃左右。

Consultanting

红泥小火炉 发表于 2020-11-2 08:48
设备情况分厂家而定，主要还是靠控制出水温度，但是出水温度的控制一般现场实践中控制冷却时间，这个需要 ...

你好！我用软件模拟直径30mm的工件，水冷十几秒表面温度就到150度左右了。不知道那个数据更准确，还是模拟设定的条件有问题？模拟是单件水冷的情况。如果您如果有条件试一下，请将试验情况共享一下。谢谢！

qdmjg

个人认为，淬火液淬火和水淬相比都不存在危险尺寸的问题。冷却条件好了反而裂纹倾向加重，还应该从原材料、淬火介质质量下功夫。
不知两种淬火方式所得硬度有无变化？

一尘法界

qdmjg 发表于 2020-11-2 14:36
个人认为，淬火液淬火和水淬相比都不存在危险尺寸的问题。冷却条件好了反而裂纹倾向加重，还应该从原材料、 ...

谢谢回复，之前看一帖子有回复的跟您类似，不存在危险尺寸，排除原材料，就是工艺问题。这个问题确实也可以这么说，工艺温度、冷速考虑不周全，但往再细节里考虑，还是没有规避开风险区域。最近看热处理150问，提到的危险尺寸有时候体现出来的外显就是：冷速快了不裂、慢了不裂，不快不慢的裂了！尺寸粗的不裂，细的不裂，不粗不细的裂了。现在个人对这方面了解的太皮毛，想请了解的前辈给分析分析或者看看有没有什么详细些的讲解资料。

一尘法界

Consultanting 发表于 2020-10-31 09:02
入水温度、水的温升和淬火液也一样吗？
如果选水淬掌握好预冷和出水温度，加热温度低一些，应该也是可以控 ...

谢谢！入水温度基本差不多，淬火液槽子小一些，循环的也慢一些，所以淬火液的温升大一些，最高到45度左右。我们这设备条件有限，单件出炉，如果控制出水温度的话，一炉的出炉周期太长了~
现在又改回水淬了，淬火温度降了10度，几百件暂时没发现有淬裂的。

飞天虎

棍扫一大片了，这材料水淬油淬都可以，只要控制好温度就不会开裂，很多情况下冷速慢不代表淬火安全，我一直用水介质做合金钢，很少见到开裂情况，包括高铬铸铁、马氏体不锈钢等我都用水基做，没发现开裂情况

一尘法界

飞天虎 发表于 2020-11-3 10:27
棍扫一大片了，这材料水淬油淬都可以，只要控制好温度就不会开裂，很多情况下冷速慢不代表淬火安全，我一直 ...

我们也是，能用水不用液，能用液不用油，尤其批量的，双液或者间断淬火。不过这样淬火温度不可避免会用的相对低一些，有的客户对金相组织晶粒度有要求，个别淬火温度低就达不到要去的晶粒度，没办法只好提高温度改用低冷速的介质。

龟山淬火

一尘法界 发表于 2020-11-4 16:34
我们也是，能用水不用液，能用液不用油，尤其批量的，双液或者间断淬火。不过这样淬火温度不可避免会用的 ...

学习了