求助：软氮化表面白亮层深度0.02-0.05表面硬度仅300-420HV0.1

shlcy

1.问题描述：（材料是42CrMoA，调质硬度270-320HB； 氮化要求：白亮层要求0.016-0.025、表面硬度>450HV10）井式气体软软氮化表面白亮层深度0.02-0.05，100倍、500倍显微镜观察未见明显疏松层，表面硬度仅300-420HV0.1(载荷100g)，压痕未见明显脆性；          逐步抛光试样表面至完全去除白亮层，表面硬度550-610HV1（载荷1000g）2.使用设备：2m3井式气体氮化炉（直径1200、深度2000）
3.氮化工艺：      排气阶段通2m3/h氮气
                   （1） 520°C开始通6m3/h氨气、通0.3m3/h二氧化碳
                             570°C保温6h
                            氨分解率20-30%

                    （2） 520°C开始通4m3/h氨气、通0.2m3/h二氧化碳
                             570°C保温6h
                            氨分解率20-45%

                     （3） 520°C开始通2m3/h氨气、通0.1m3/h二氧化碳
                             570°C保温6h（保温阶段通4m3/h氮气）
                            氨分解率20-60%
                      （4） 570°C开始通2m3/h氨气、通0.1m3/h二氧化碳
                             570°C保温6h（保温阶段通6m3/h氮气）
                            氨分解率60-75%
以上4种工艺依序白亮层由0.04-0.05逐步降为0.02-0.03或者说存在白亮层下降趋势，总渗层在0.3-0.45

                     

孤鸿踏雪

         什么材料？这可是比较难的课题。

shlcy

孤鸿踏雪 发表于 2013-11-15 08:33
什么材料？这可是比较难的课题。

疏忽了，很抱歉：材料是42CrMoA，调质硬度270-320HB              氮化要求：白亮层要求0.016-0.025、表面硬度>450HV10

孤鸿踏雪

shlcy 发表于 2013-11-15 09:01
疏忽了，很抱歉：材料是42CrMoA，调质硬度270-320HB

        这个技术要求颇为怪异，楼主提供的四个氮化工艺什么意思，是可以达到表面和次表面硬度吗？

孤鸿踏雪

shlcy 发表于 2013-11-15 09:01
疏忽了，很抱歉：材料是42CrMoA，调质硬度270-320HB

        顾客是否可以提供如此要求的样件？

成都QPQ

42CrMoA材料渗氮的致密白亮层 HV0.1应该在700以上，是不是表面脱氮了，白亮层的致密度下降。

吉祥如意

成都QPQ 发表于 2013-11-15 10:53
42CrMoA材料渗氮的致密白亮层 HV0.1应该在700以上，是不是表面脱氮了，白亮层的致密度下降。 ...

请成都先生，再细讲一下脱氮问题。

shlcy

成都QPQ 发表于 2013-11-15 10:53
42CrMoA材料渗氮的致密白亮层 HV0.1应该在700以上，是不是表面脱氮了，白亮层的致密度下降。 ...

我发一张白亮层图片

孤鸿踏雪

shlcy 发表于 2013-11-15 11:54
我发一张白亮层图片

这些图片做得太不清楚，也未见白亮层厚度的标注

shlcy

孤鸿踏雪 发表于 2013-11-15 13:13
这些图片做得太不清楚，也未见白亮层厚度的标注

这是100倍率图片，白亮层在0.03-0.04以上

孤鸿踏雪

shlcy 发表于 2013-11-15 13:39
这是100倍率图片，白亮层在0.03-0.04以上

你提供的四个工艺是什么意思？

shlcy

孤鸿踏雪 发表于 2013-11-15 15:38
你提供的四个工艺是什么意思？

按氨分解率由低到高做的4种工艺试验

孤鸿踏雪

shlcy 发表于 2013-11-15 16:00
按氨分解率由低到高做的4种工艺试验

这四个工艺试验结果如何？

shlcy

孤鸿踏雪 发表于 2013-11-15 16:32
这四个工艺试验结果如何？

4种工艺依序白亮层由0.04-0.05逐步降为0.02-0.03或者说存在白亮层下降趋势，疏松级别1-2逐步到2-3，表面硬度没有明显变化，还是低！

孤鸿踏雪

shlcy 发表于 2013-11-15 17:37
4种工艺依序白亮层由0.04-0.05逐步降为0.02-0.03或者说存在白亮层下降趋势，疏松级别1-2逐步到2-3，表面 ...

技术要求就是要表面硬度低噻！

shlcy

孤鸿踏雪 发表于 2013-11-15 17:41
技术要求就是要表面硬度低噻！

产品正常抛光后尺寸负0.06，基本上把白亮层都抛掉了。
而且抛光工反映，氮化后甚至比氮化前更容易抛（氮化前也是进行抛光的，但一般负0.01，没有负这么多的！）

孤鸿踏雪

shlcy 发表于 2013-11-15 17:46
产品正常抛光后尺寸负0.06，基本上把白亮层都抛掉了。
而且抛光工反映，氮化后甚至比氮化前更容易抛（氮化 ...

        那你的意思是，现在的问题是白亮层浅了？

shlcy

孤鸿踏雪 发表于 2013-11-16 08:05
那你的意思是，现在的问题是白亮层浅了？

现在的主要问题是：
1.白亮层深度“太深”，达到0.04-0.05
2.白亮层“太软”，最后正常抛光工序几乎全部抛掉了，不符合成品最低要求0.016

孤鸿踏雪

shlcy 发表于 2013-11-16 08:53
现在的主要问题是：
1.白亮层深度“太深”，达到0.04-0.05
2.白亮层“太软”，最后正常抛光工序几乎全部 ...

        根据你在主题和跟帖中提供的信息资料，发现的问题：

        1. 你的炉膛容积是2m³，通氨量是6m³/h，而二氧化碳通入量为0.6m³/h，这样算下来，二氧化碳占到总气量的9.1％，这个比例太大，这是白亮层厚度太厚的一个原因；
        2. 其次，如果白亮层太厚，可以在炉温达到工艺设定温度后延时通入CO2，通入CO2的具体时间可通过试验检测确定；
        3. 建议：二氧化碳流量控制在0.18~0.32m³/h，工艺温度降低至560~565°C。

shlcy

孤鸿踏雪 发表于 2013-11-16 10:03
根据你在主题和跟帖中提供的信息资料，发现的问题：

        1. 你的炉膛容积是2m³，通氨量是6 ...

谢谢杨工的回复！
1.针对白亮层厚度1、2两条分析完全有道理，我前几天试验已经使用，效果不明显（白亮层仍在0.03-0.04）。
2.二氧化碳流量控制在0.18~0.32，表面硬度怀疑难以 提高。3.工艺温度降低至560~565°C也在试验中。

孤鸿踏雪

         你的表面硬度不是要求很低（300-420HV0.1）吗？

        退一步说，即使表面硬度要求在550-610HV1，这个配气比例也不会影响到表面硬度

shlcy

孤鸿踏雪 发表于 2013-11-16 10:48
你的表面硬度不是要求很低（300-420HV0.1）吗？

        退一步说，即使表面硬度要求在550-610HV ...

300-420HV0.1是目前表面白亮层硬度，实际表面硬度要求在450HV10。
某主机厂配气比例如下：

孤鸿踏雪

shlcy 发表于 2013-11-16 10:59
300-420HV0.1是目前表面白亮层硬度，实际表面硬度要求在450HV10。
某主机厂配气比例如下：
...

          使用氨气+二氧化碳的氮碳共渗剂，二氧化碳所占比例3~5％

孤鸿踏雪

shlcy 发表于 2013-11-16 10:59
300-420HV0.1是目前表面白亮层硬度，实际表面硬度要求在450HV10。
某主机厂配气比例如下：
...

        你提供这些气体配气比例，我没有使用过，也未见有关科技文献报道

shlcy

孤鸿踏雪 发表于 2013-11-16 11:04
你提供这些气体配气比例，我没有使用过，也未见有关科技文献报道

这是主机厂同类产品爱协林多用炉氮化气体配气比例。

shlcy

孤鸿踏雪 发表于 2013-11-16 11:02
使用氨气+二氧化碳的氮碳共渗剂，二氧化碳所占比例3~5％

是的，我试验初期使用氨气+二氧化碳的氮碳共渗剂比例也是如此（抱歉，1楼有误，已重新编辑修改），只是分解率太低，所以后期试验进行了通氮气。

孤鸿踏雪

shlcy 发表于 2013-11-16 10:59
300-420HV0.1是目前表面白亮层硬度，实际表面硬度要求在450HV10。
某主机厂配气比例如下：
...

几种常见的氮碳共渗剂