35钢锻件正火后调质淬火效果差

小子不赖 · 发表于 2014-10-10 22:03:21

零件情况：外协锻件
路线：外协锻件毛坯-热处理（正火）-机加工-热处理（调质235-277HB）-焊接
有效厚度在100mm左右
目前工艺：正火  870度调质860度  淬水
目前问题：调质淬火效果很不好，
1）淬不上，淬火后硬度低
2）硬度不均匀，同一件活的不同部位硬度差距大，高的35HRC以上，低的25HRC左右
计划改进措施：淬火温度提升至880  再看看效果怎样
请大家发表自己看法，找找原因

qibao9891 · 发表于 2014-10-11 00:53:47

工件有点大，这种材料淬透性又差点，一般都淬不高。
可以查一下热处理三效应。这个件至少占质量效应和尺寸效应。

温度提高可以。
碳势提高一点,修复表面可能存在的贫碳脱碳层。
出炉一定要预冷一下。
淬火盐水浓度提高到10~15%。
淬火时剧烈搅拌，最好是高压喷射淬火。
实在不行就要换材料，这材料选的工艺难度大点了。

所以因为 · 发表于 2014-10-11 07:58:45

淬水，是清水还是盐水？产品的形状是？
淬火温度不超过890是可以的。

双液淬火 · 发表于 2014-10-11 10:57:05

35号钢这么大的尺寸有35度已经不错了，想硬度均匀不好做，我又在乱说。

浩然天地 · 发表于 2014-10-11 11:44:05

能到35还可以了。均匀性需要靠合理装炉和加强淬火时介质温度和流动性管理了。

正信热处理 · 发表于 2014-10-11 19:30:47

感觉：这个东东最好在网带炉淬2-5%的PAG ，一件件地淬入，减少集团淬火效应，要有一个强有力的搅拌系统和冷却系统，像豹工说的表面贫脱碳是搞不好的，气氛保护时碳势不要高0.35-0.45% 但时间要够，温度880-890度。

小子不赖 · 发表于 2014-10-11 23:32:39

qibao9891 发表于 2014-10-11 00:53
工件有点大，这种材料淬透性又差点，一般都淬不高。
可以查一下热处理三效应。这个件至少占质量效应和尺寸 ...

出炉预冷一下？这个怎么操作有什么具体的要求吗？
没法淬盐水，距离有点远！材料也不好变，因为涉及军品！

小子不赖 · 发表于 2014-10-11 23:33:23

所以因为发表于 2014-10-11 07:58
淬水，是清水还是盐水？产品的形状是？
淬火温度不超过890是可以的。

是清水，不是盐水

小子不赖 · 发表于 2014-10-11 23:36:03

双液淬火发表于 2014-10-11 10:57
35号钢这么大的尺寸有35度已经不错了，想硬度均匀不好做，我又在乱说。

呵呵！这个我也不好评价，因为我也不是很有经验！但是淬火硬度
35HRC也不是不行的，它的半马氏体硬度我记得是38

小子不赖 · 发表于 2014-10-11 23:37:50

浩然天地发表于 2014-10-11 11:44
能到35还可以了。均匀性需要靠合理装炉和加强淬火时介质温度和流动性管理了。 ...

介质温度不会高，因为有温度测温装置，且有搅拌循环系统

小子不赖 · 发表于 2014-10-11 23:39:24

正信热处理发表于 2014-10-11 19:30
感觉：这个东东最好在网带炉淬2-5%的PAG ，一件件地淬入，减少集团淬火效应，要有一个强有力的搅拌系统和 ...

这个处理时我厂是一般台车炉加热，无保护气氛的

qibao9891 · 发表于 2014-10-12 08:12:13

工件本身偏大，材料选用上又欠考虑，碳势保不了，盐水没有，预冷没要点，强烈淬火没戏，换料换不了......

条件限定成这样，一个字--悬。
怎么才能干好，一个字—磨。当磨叽到所有人都认识到这种条件下是没法出合格产品的时候，改变就来了。

双液淬火 · 发表于 2014-10-12 09:24:02

还是12楼有办法，高人，高人!

小子不赖 · 发表于 2014-10-12 13:49:39

qibao9891 发表于 2014-10-12 08:12
工件本身偏大，材料选用上又欠考虑，碳势保不了，盐水没有，预冷没要点，强烈淬火没戏，换料换不了......

...

高见…
目前解决办法就是先进行工艺参数的调整看能不能解决，实在不行反馈给设计进行处理，看他们意见。我这边只有做到尽力而为了…

小子不赖 · 发表于 2014-10-12 14:53:10

qibao9891 发表于 2014-10-12 08:12
工件本身偏大，材料选用上又欠考虑，碳势保不了，盐水没有，预冷没要点，强烈淬火没戏，换料换不了......

...

图纸见附件！
来自: 微社区

所以因为 · 发表于 2014-10-12 19:19:12

小子不赖发表于 2014-10-11 23:33
是清水，不是盐水

冷却用清水硬度有高低是很难避免的。

双液淬火 · 发表于 2014-10-14 15:35:49

小子不赖发表于 2014-10-11 23:36
呵呵！这个我也不好评价，因为我也不是很有经验！但是淬火硬度
35HRC也不是不行的，它的半马氏体硬度我记 ...

不知您说的硬度HRC38是多大的截面积，愿闻其详。我看您的有效厚度在100毫米左右。

小袁 · 发表于 2014-10-14 16:10:52

这样的东西真心不好做哦，换个材料吧。。。

小子不赖 · 发表于 2014-10-14 22:28:55

所以因为发表于 2014-10-12 19:19
冷却用清水硬度有高低是很难避免的。

看来是硬件有问题，光靠软件是拉不动的啊！等试验了拿结果给领导说话吧！

小子不赖 · 发表于 2014-10-14 22:30:57

双液淬火发表于 2014-10-14 15:35
不知您说的硬度HRC38是多大的截面积，愿闻其详。我看您的有效厚度在100毫米左右。 ...

呵呵！我记得38HRC是35钢淬水的理论半马氏体硬度！一般计算淬硬层的时候会用到！所以我认为假如淬上火的话应该至少应该大于38吧！

小子不赖 · 发表于 2014-10-14 22:31:28

小袁发表于 2014-10-14 16:10
这样的东西真心不好做哦，换个材料吧。。。

真心想换，但是还得一步步来啊！

cnszgong · 发表于 2014-10-15 09:37:54

qibao9891 发表于 2014-10-12 08:12
工件本身偏大，材料选用上又欠考虑，碳势保不了，盐水没有，预冷没要点，强烈淬火没戏，换料换不了......

...

这是个办法！不过需要找到一个嘴皮子硬度比较高的人去做这项工作有的难。

嘴皮子硬度太低，即使磨破嘴皮子人家也不一定会理你。

双液淬火 · 发表于 2014-10-19 12:21:11

小子不赖发表于 2014-10-14 22:30
呵呵！我记得38HRC是35钢淬水的理论半马氏体硬度！一般计算淬硬层的时候会用到！所以我认为假如淬上火的 ...

这么大的截面积，我记得理论和现实都不支持这种材料。

小子不赖 · 发表于 2014-10-19 23:51:22

双液淬火发表于 2014-10-19 12:21
这么大的截面积，我记得理论和现实都不支持这种材料。

呵呵！比较麻烦啊！我这也是摸着石头试试！

浩然天地 · 发表于 2014-12-15 15:50:46

根据楼主提供的信息，松涛阵阵给出以下回复：
   35钢有效厚度在100mm左右的锻件，淬火温度在860℃，淬火水冷，淬后硬度25-35HRC，调质效果不好。
   1、35钢的淬透性低，水淬的临界直径为8-13mm，可获得95%马氏体。当截面＞50mm时，调质状态和正火状态的力学性能相近，所以截面较大的35钢件，常以正火状态作为最终热处理；
   2、35钢GB/T 699标准规定含碳量为0.32%-0.39%，如果锻件用钢含碳量处于低限值，则为30钢。当为上限值时，则为40钢。工件的淬火温度是受含碳量影响的，钢中的含碳量越高，理想条件下淬火后的硬度也越高；否则反之。
   3、工件淬火后的表面硬度高低及其均匀性与以下因素有关：
   1）工件用钢中的实际含碳量；
   2）淬火加热温度及保温时间使奥氏体均匀化程度；
   3）工件装炉量及摆放方式所导致的淬火加热和冷却时的均匀性程度；
   4）过冷奥氏体在最不稳定区域的冷却速度；
   5）工件淬火时的终冷温度高低；
   6）工件加热过程中的氧化脱碳情况；
   7）淬火冷却过程工件氧化皮及附着物的清除情况；
   8）工件检测表面硬度时，检测部位脱碳层清除情况；
   9）硬度检测方法的合理性及其精度；
   10）回火温度的高低及回火时间的长短等。
4、提高35钢工件表面硬度的措施
   1）工件用钢订货时，要求控制含碳量在0.36%-0.39%范围；
   2）提高淬火温度为880±10℃，使奥氏体充分均匀化；
   3）淬火保温后，迅速淬入循环的、搅拌的水中，并且工件在水中要不停的摆动，加速工件的冷却；
   4）如果工件形状不复杂，且钢的含碳量为低限值时，可以低温出淬火介质；
   5）工件淬火冷却时，最好单件淬冷，如果多件淬火时，工件之间要保持一定距离，保证工件冷却均匀，并且快些移动离开下水部位的高温区，防止在过冷奥氏体不稳定区域降低冷速；
   6）回火温度采用低限值。

小子不赖 · 发表于 2014-12-16 06:52:41

浩然天地发表于 2014-12-15 15:50
根据楼主提供的信息，松涛阵阵给出以下回复：
35钢有效厚度在100mm左右的锻件，淬火温度在860℃，淬火 ...

谢谢前辈指点，我现在已经和设计沟通改成45钢壳了。

小子不赖 · 发表于 2014-12-16 06:53:11

浩然天地发表于 2014-12-15 15:50
根据楼主提供的信息，松涛阵阵给出以下回复：
35钢有效厚度在100mm左右的锻件，淬火温度在860℃，淬火 ...

谢谢前辈指点，我现在已经和设计沟通改成45钢壳了。

小子不赖 · 发表于 2014-12-16 06:58:14

浩然天地发表于 2014-12-15 15:50
根据楼主提供的信息，松涛阵阵给出以下回复：
35钢有效厚度在100mm左右的锻件，淬火温度在860℃，淬火 ...

不过我对还有一个问题请教就是前辈所说的调质和正火状态力学性能相近的状况，对于调质，中频要求的零件有没有这种情况，我们的这类轴从40-150不等的直径！技术要求是调质处理235-277HB,而后机加工，然后再中频淬火处理45-52HRC,淬硬层3-5mm

小子不赖 · 发表于 2014-12-16 08:07:01

浩然天地发表于 2014-12-15 15:50
根据楼主提供的信息，松涛阵阵给出以下回复：
35钢有效厚度在100mm左右的锻件，淬火温度在860℃，淬火 ...

我们的轴类材料40Cr的居多，而且从最近失效的一个成活直径80的轴来看，理化给出的结论是淬硬层上限4.8，调质处理没做好…硬度226HB，调质金相组织不合格，已过中频淬硬层就出现大量铁素体

小子不赖 · 发表于 2014-12-16 12:43:17

失效的轴40Cr，单边加工余量2.5mm

浩然天地 · 发表于 2014-12-16 14:01:01

根据小子不赖提供的信息，松涛阵阵给出以下回复：
   45钢淬透性低，水淬临界直径约为10-17mm，油淬为5-9mm。水淬φ20mm试样心部可获得半马氏体。工件尺寸越大，冷却效果越差，当工件有小尺寸＞φ80mm时，调质状态与正火状态的力学性能很接近，所以，大截面工件常以正火+高温回火状态作为最终热处理。当工件的直径大到一定程度时，工件取样部位淬火时的冷却速度与正火时接近，不会发生淬火组织（马氏体或贝氏体）转变，所以力学性能也相接近。
   45钢淬火温度840℃，回火温度可按HRC=62-(1/9000)×T×T计算，也可按T=300℃+（55-HRC）×10℃-（0.80-C）×150℃（其中T为回火温度，HRC为要求硬度，C为零件平均含碳量）进行初步估算。在实际生产中，应结合工件有效尺寸、淬火冷却介质、淬火时实际冷却效果、回火设备加热温度均匀性进行试验确定。在相同材料、相同工艺、相同设备条件下，工件有效尺寸小，回火温度应高些，水淬比油淬温度应高些。

小子不赖 · 发表于 2014-12-17 06:43:52

谢谢前辈，受教了，我们那个零件在前面有简图！改材料已经很费劲了，因为涉及军品，改技术要求估计是不可能的啦！

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35钢锻件正火后调质淬火效果差

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