40Cr水淬开裂

Jasen · 发表于 2013-5-2 10:57:32

零件材料：40Cr，硬度要求：HRC 50-60 ，850度，碳势0.2C%加热120分种，在水淬多用炉中盐水水淬开裂。
多用炉标准淬火程序一般都是设计为入水（油）一定时间后即上升，淬火程序结束，现用户要求将多用炉淬火升降台改为能控制多次入水的方式来解决开裂问题。
问题请教：
多次入水淬火是否能有效解决零件开裂？硬度是否还能达到要求？
如果不用多次淬火如何解决开裂问题？

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 11:42:08

个人看法：
1.重点是控制工件出水的温度；
2.更换淬火介质；
3.模拟实验。
客户的办法不是最好的办法。

所以因为 · 发表于 2013-5-2 12:22:50

请问工件的有效尺寸和形状结构？

Jasen · 发表于 2013-5-2 12:25:38

所以因为发表于 2013-5-2 12:22

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请问工件的有效尺寸和形状结构？

棒型零件，直径22mm.长度250mm.

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 12:29:41

jasen 发表于 2013-5-2 12:25

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棒型零件，直径22mm.长度250mm.

是否对开裂工件进行过检验分析？

所以因为 · 发表于 2013-5-2 12:29:47

jasen 发表于 2013-5-2 12:25

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棒型零件，直径22mm.长度250mm.

可以采用5--8%PAG冷却啊。

Jasen · 发表于 2013-5-2 12:33:01

本帖最后由 jasen 于 2013-5-2 12:39 编辑

吉祥如意发表于 2013-5-2 12:29

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是否对开裂工件进行过检验分析？

检验结果是硬度偏高，所以才考虑减少入水时间。

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 12:34:40

jasen 发表于 2013-5-2 12:33

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检验结果是硬件偏高，所以才考虑减少入水时间。

淬火硬度偏高？没有这个说法。

tianmu · 发表于 2013-5-2 12:34:53

本帖最后由 tianmu 于 2013-5-2 12:38 编辑

这要求不用盐水也行，为什么非要盐水淬火呢

Jasen · 发表于 2013-5-2 12:38:20

所以因为发表于 2013-5-2 12:29

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可以采用5--8%PAG冷却啊。

5--8%PAG指的是盐水浓度吗，这方面的知识不是很懂。
因为有多种零件需要在同一设备中处理，大部分已经满足工艺要求，所以更换淬火液的可能性不大。比较关心的是如果不改变设备功能改为升降台多次上下淬火。通过调整工艺来解决开裂问题。

Jasen · 发表于 2013-5-2 12:42:26

tianmu 发表于 2013-5-2 12:34

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这要求不用盐水也行，为什么非要盐水淬火呢

是同一设备处理多种零件，其他的已经满足要求。

tianmu · 发表于 2013-5-2 12:45:11

jasen 发表于 2013-5-2 12:42

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是同一设备处理多种零件，其他的已经满足要求。

40Cr淬火用清水还有人反对呢，盐水开裂倾向很大啊。还是分开装炉处理较好

所以因为 · 发表于 2013-5-2 13:05:37

jasen 发表于 2013-5-2 12:38

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5--8%PAG指的是盐水浓度吗，这方面的知识不是很懂。
因为有多种零件需要在同一设备中处理，大部分已经满 ...

PAG不是盐水，PAG是聚烷撑二醇(Polyaleneglycol)聚合物水溶性淬火介质，聚烷撑二醇是一种环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，简称PAG。
如果不能更换淬火液，淬火温度可以适当放低，820--830℃，加热时间考虑装炉量90分钟是否可以了？现在盐水的百分比是多少？

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 13:17:30

情况基本清楚。
如果仍用盐水，可控制工件出水的温度（建议工件出水温度在150-200℃），并立即进行回火处理。
如果换用PAG淬火介质，需注意介质的温度不宜超过30℃。并有循环水池等配套设施。

所以因为 · 发表于 2013-5-2 13:26:59

tianmu 发表于 2013-5-2 12:45

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40Cr淬火用清水还有人反对呢，盐水开裂倾向很大啊。还是分开装炉处理较好 ...

40Cr淬火是否能用清水，要考虑产品的形状结构，棒型零件是没有问题的。

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 13:32:06

所以因为发表于 2013-5-2 13:26

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40Cr淬火是否能用清水，要考虑产品的形状结构，棒型零件是没有问题的。

我认为：使用清水以后的问题会接踵而至。

aaron01 · 发表于 2013-5-2 13:34:57

本帖最后由 aaron01 于 2013-5-2 15:45 编辑

我支持娃娃的观点，这个零件要控制的是入水时间。
表面先淬到马氏体，这个阶段不会有开裂问题，心部晚发生相变，相变要体积膨胀，此时表面已经是硬而脆的马氏体了，无法塑性变形，这样心部在膨胀作用发生时，把表面胀裂了。
所以关键是要在表面完成转变，心部才刚刚开始转变的时候，把零件从水里升起来，这样心部相当于在做空冷，对表面施加的应力相对就变小了，不容易开裂了。
这样做还有个好处，将零件升起时，心部还有很多热量，相当于对表面能起到自回火的作用，及时去除了淬火应力！
这个具体多少时间要去试的，平时如果淬水时间是20分钟的话，我建议改到5分钟来试，注意装炉量大小可能也会有影响，反正在保证硬度的前提下，淬火时间短点安全！

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 13:42:43

aaron01 发表于 2013-5-2 13:34

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我支持娃娃的观点，这个零件要控制的是入水时间。
表面先淬到马氏体，这个阶段不会有开裂问题，心部晚发生 ...

娃娃是“捅”了铁匠的纸发现的秘密。
用盐水不怕设备被腐蚀了？

Jasen · 发表于 2013-5-2 13:43:27

本帖最后由 jasen 于 2013-5-2 15:52 编辑

aaron01 发表于 2013-5-2 13:34

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我支持娃娃的观点，这个零件要控制的是入水时间。
表面先淬到马氏体，这个阶段不会有开裂问题，心部晚发生 ...

现在正在做的工艺试验也是从缩短淬火时间方面考虑，之前淬火时间是5分种，现淬火时间暂时改为1分种，已经出炉。正在等待测试结果，等结果出来后向各位汇报。

aaron01 · 发表于 2013-5-2 13:47:28

如果还不行，就只有换介质了，换低温阶段（150-300C）冷却速度慢的介质，比如说油、PAG聚合物溶液等等，
其实都是异曲同工的，降低心部冷速，让心部不能完全淬透！

aaron01 · 发表于 2013-5-2 13:49:08

吉祥如意发表于 2013-5-2 13:42

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娃娃是“捅”了铁匠的纸发现的秘密。
用盐水不怕设备被腐蚀了？

这个大叔有办法的，既然人家设备能这么用盐水，当然早考虑过这个问题。
不过，说起来，可以用水淬的多用炉铁匠还没见识过，哪天去取取经

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 13:50:35

aaron01 发表于 2013-5-2 13:49

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这个大叔有办法的，既然人家设备能这么用盐水，当然早考虑过这个问题。
不过，说起来，可以用水淬的多用 ...

别忘记了给娃娃带几张图片回来。

Jasen · 发表于 2013-5-2 13:51:34

本帖最后由 jasen 于 2013-5-2 17:11 编辑

aaron01 发表于 2013-5-2 13:47

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如果还不行，就只有换介质了，换低温阶段（150-300C）冷却速度慢的介质，比如说油、PAG聚合物溶液等等，
其 ...

换介质的可能性不太大，需要处理的零件种类太多了，其他零件都需要用盐水并且试验结果满足使用要求了。
目前是从淬火时间和加热温度，保温时间方面作调整来做试验。

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 13:53:05

jasen 发表于 2013-5-2 13:51

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换介质的可能性不太，需要处理的零件种类太多了，其他零件都需要用盐水并且试验结果满足使用要求了。 ...

所以，娃娃把此办法放在第二位去考虑。

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 13:54:05

aaron01 发表于 2013-5-2 13:49

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这个大叔有办法的，既然人家设备能这么用盐水，当然早考虑过这个问题。
不过，说起来，可以用水淬的多用 ...

重点：对炉内碳势的影响。

Jasen · 发表于 2013-5-2 13:56:54

aaron01 发表于 2013-5-2 13:49

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这个大叔有办法的，既然人家设备能这么用盐水，当然早考虑过这个问题。
不过，说起来，可以用水淬的多用 ...

有啊，我们做过好几套了。
中门密封结构保证水气不进入加热室和废气排放口作相应的调整就行了。

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 14:01:31

jasen 发表于 2013-5-2 13:56

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有啊，我们做过好几套了。
中门密封结构保证水气不进入加热室和废气排放口作相应的调整就行了。 ...

价格可要高多了。

Jasen · 发表于 2013-5-2 14:01:55

所以因为发表于 2013-5-2 13:05

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PAG不是盐水，PAG是聚烷撑二醇(Polyaleneglycol)聚合物水溶性淬火介质，聚烷撑二醇是一种环氧乙烷和环氧 ...

已发信息询问盐水浓度，还未收到现场的回复。

所以因为 · 发表于 2013-5-2 14:03:25

吉祥如意发表于 2013-5-2 13:32

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我认为：使用清水以后的问题会接踵而至。

接踵而至的是什么问题？软点？软带？

Jasen · 发表于 2013-5-2 14:04:16

吉祥如意发表于 2013-5-2 14:01

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价格可要高多了。

是的，价格要高，淬火槽及升降台等所有与淬火液接触的结构件的材料不同。

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 14:05:14

所以因为发表于 2013-5-2 14:03

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接踵而至的是什么问题？软点？软带？

可能还有开裂的问题，返工问题，退货问题。反正不是材料问题。

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 14:06:44

jasen 发表于 2013-5-2 14:04

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是的，价格要高，淬火槽及升降台等所有与淬火液接触的结构件的材料不同。 ...

还有周边的炉板，甚至于螺栓螺母。

所以因为 · 发表于 2013-5-2 14:13:18

吉祥如意发表于 2013-5-2 14:05

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可能还有开裂的问题，返工问题，退货问题。反正不是材料问题。

40Cr 棒型零件清水冷却我做过比较多，目前为止没有开裂软点、软带等其他问题的发生！
如果是45钢清水冷却是容易产生软点、软带问题的。

Jasen · 发表于 2013-5-2 14:14:27

吉祥如意发表于 2013-5-2 14:06

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还有周边的炉板，甚至于螺栓螺母。

娃娃可以辞职出来做设备了。

aaron01 · 发表于 2013-5-2 14:15:24

jasen 发表于 2013-5-2 14:04

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是的，价格要高，淬火槽及升降台等所有与淬火液接触的结构件的材料不同。 ...

这个要不锈钢材料做了，否则不耐腐的。

Jasen · 发表于 2013-5-2 14:16:32

aaron01 发表于 2013-5-2 14:15

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这个要不锈钢材料做了，否则不耐腐的。

是的，全部都是不锈钢材料。

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 14:18:22

jasen 发表于 2013-5-2 14:14

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娃娃可以辞职出来做设备了。

这个好办呀。娃娃跟着大叔就是了。不过，娃娃要看钱多了才行。

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 14:19:29

aaron01 发表于 2013-5-2 14:15

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这个要不锈钢材料做了，否则不耐腐的。

高级高强度不锈钢。一般的不行。

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 14:20:32

所以因为发表于 2013-5-2 14:13

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40Cr 棒型零件清水冷却我做过比较多，目前为止没有开裂软点、软带等其他问题的发生！
如果是45钢清水冷却 ...

多用炉要困难的多。蓄水量有限。各方面的要求要困难的多。

aaron01 · 发表于 2013-5-2 14:20:41

吉祥如意发表于 2013-5-2 14:19

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高级高强度不锈钢。一般的不行。

咱不能再往下说了，得给大叔留一层窗户纸的。

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 14:21:44

aaron01 发表于 2013-5-2 14:20

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咱不能再往下说了，得给大叔留一层窗户纸的。

铁匠和娃娃是在给大叔做免费宣传。

Jasen · 发表于 2013-5-2 14:41:21

所以因为发表于 2013-5-2 14:13

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40Cr 棒型零件清水冷却我做过比较多，目前为止没有开裂软点、软带等其他问题的发生！
如果是45钢清水冷却 ...

盐水浓度是7.5%.

所以因为 · 发表于 2013-5-2 14:45:50

jasen 发表于 2013-5-2 14:41

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盐水浓度是7.5%.

其他还做一些什么材料牌号的产品？

Jasen · 发表于 2013-5-2 14:49:51

所以因为发表于 2013-5-2 14:45

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其他还做一些什么材料牌号的产品？

部分零件是碳钢件，其他材料的详细信息在等服务工程师的邮件。

aaron01 · 发表于 2013-5-2 14:53:48

想了想，似乎还有一招，一定要用盐水的话，可以提高点盐水温度的，盐水的冷速和使用温度有关，温度越高，冷却速度越慢的！
我在找一张图，记得是有不同水温的冷却曲线对比图的。

费工良 · 发表于 2013-5-2 15:05:53

本帖最后由费工良于 2013-5-2 15:14 编辑

所以因为发表于 2013-5-2 13:26

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40Cr淬火是否能用清水，要考虑产品的形状结构，棒型零件是没有问题的。

去年试验一韩国中频淬火机床，40CR，轴类，外径38，30件，清水淬透了，由于只是验收淬火机床，这批轴是要报废的，没有回火，当时看不到裂纹，第二天去看无一幸存，全部纵向开裂，往地上一摔成2半

Jasen · 发表于 2013-5-2 15:14:11

情况汇报：
程序设定淬火时间35秒，由于淬火升降台的下降和上升的动作原因，同一料框内的零件有先后入水和出水的问题，零件从料框顶部至底部的实际入水时间约在35至60秒之间，检测结果硬度全部符合技术要求，未出现开裂现象。
感谢各位的建议和支持！大家对此话题感兴趣的，请继续展开讨论和交流。

aaron01 · 发表于 2013-5-2 15:14:46

本帖最后由 aaron01 于 2013-5-2 15:23 编辑

10%盐水温度对冷速影响.jpg

盐水温度的影响：似乎在高温区300-600C区间，影响非常大，低温区200C附近，不同的盐水温度冷速差不多。

盐水浓度对冷速影响.jpg

盐水浓度的影响。

所以因为 · 发表于 2013-5-2 15:34:03

本帖最后由所以因为于 2013-5-2 15:42 编辑

费工良发表于 2013-5-2 15:05

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去年试验一韩国中频淬火机床，40CR，轴类，外径38，30件，清水淬透了，由于只是验收淬火机床，这批轴是要 ...

我这里的情况是这样的，40Cr轴（调质）的淬火介质一直是用PAG的，但有许多次出现硬度散差比较大，在这样的情况下我们改用清水冷却，硬度效果非常好，也没有出现开裂的情况，但淬火加热温度由原来的860降至830，马上回火。

吉祥如意 · 发表于 2013-5-2 15:34:33

jasen 发表于 2013-5-2 15:14

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情况汇报：
程序设定淬火时间35秒，由于淬火升降台的下降和上升的动作原因，同一料框内的零件有先后入水和 ...

此帖可以完美收官了。
好象是之家现场解决问题最快最有效的一个实例。应该加入精华帖的。

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，用清水淬火即可

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