我们还是来点干货：探讨一下这个齿轮的芯部硬度

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-13 09:58:45

材料为20Cr2Ni4A，模数为7，要求渗碳淬火后的芯部硬度38~43HRC，大家可以自己谈一谈自己的处理方案

cnszgong · 发表于 2016-8-13 22:14:07

工艺不做任何调整，渗碳后直接淬火。芯部硬度超了就超了，没问题，不影响零件使用寿命。

iron——man · 发表于 2016-8-13 23:07:26

cnszgong 发表于 2016-8-13 22:14
工艺不做任何调整，渗碳后直接淬火。芯部硬度超了就超了，没问题，不影响零件使用寿命。 ...

Ni含量比较高渗碳后直接淬火会不会残奥比较多呢？可不可以渗碳后正火高回再淬火，个人意见欢迎指正

cnszgong · 发表于 2016-8-13 23:34:41

iron——man 发表于 2016-8-13 23:07
Ni含量比较高渗碳后直接淬火会不会残奥比较多呢？可不可以渗碳后正火高回再淬火，个人意见欢迎指正 ...

第一个问题其实不是问题，渗碳后直接淬火金相组织同样能达到要求的。
渗碳后直接淬火还是渗碳后高温回火仔淬火，这个都可以的。

龟山淬火 · 发表于 2016-8-14 05:51:31

20Cr2Ni4A是优质合金钢,强度高,韧性及淬透性好。渗碳后不能直接淬火,以减少表层残余奥氏体。切削性及冷变形塑性一般。焊接性较差,焊前需预热到150℃左右,...

龟山淬火 · 发表于 2016-8-14 05:54:22

材料名称：合金结构钢　　牌号：20Cr2Ni4A 　　●特性及适用范围：　　20Cr2Ni4A是优质合金钢，强度高，韧性及淬透性好。渗碳后不能直接淬火，以减少表层残余奥氏体。切削性及冷变形塑性一般。焊接性较差，焊前需预热到150℃左右，工时白点敏感性强，有回火脆性倾向。20Cr2Ni4A用于大截面渗碳件，如大型齿轮、轴类以及要求强度高、韧性好的调质零部件等。　　●化学成份：　　碳 C ：0.17～0.23 　　硅 Si：0.17～0.37 　　锰 Mn：0.30～0.60 　　硫 S ：≤0.03 　　磷 P ：≤0.03 　　铬 Cr：1.25～1.65 　　镍 Ni：3.25～3.65 　　●力学性能：　　抗拉强度 σb (MPa)：1483 　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：1292 　　伸长率 δ5 (％)：13 　　断面收缩率 ψ (％)：57 　　冲击韧性值 αkv (J/cm2)：75 　　硬度：434HB 　　试样尺寸：某试料　　●热处理规范及金相组织：　　热处理规范：880℃油淬+780℃油淬,200℃回火。

Adam · 发表于 2016-8-14 07:12:29

没做过，一直没有处理过该材料，1.控制好表面碳浓度,2,尽量低的淬火温度，3.合适的淬火介质参数设置，

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-14 11:06:48

cnszgong 发表于 2016-8-13 22:14
工艺不做任何调整，渗碳后直接淬火。芯部硬度超了就超了，没问题，不影响零件使用寿命。 ...

关键是芯部硬度超了，能不能用不是咱说了算

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-14 11:08:52

iron——man 发表于 2016-8-13 23:07
Ni含量比较高渗碳后直接淬火会不会残奥比较多呢？可不可以渗碳后正火高回再淬火，个人意见欢迎指正 ...

这样，是不是要在保护气氛条件下进行正火？能实施吗？

另外，借一步说话，这样做可以起到降低芯部硬度作用吗？能否给讲述一下

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-14 11:10:56

cnszgong 发表于 2016-8-13 23:34
第一个问题其实不是问题，渗碳后直接淬火金相组织同样能达到要求的。
渗碳后直接淬火还是渗碳后高温回火 ...

渗碳后直接降温淬火的工艺时间太长，在我们这儿行不通

cnszgong · 发表于 2016-8-14 16:34:51

孤鸿踏雪发表于 2016-8-14 11:10
渗碳后直接降温淬火的工艺时间太长，在我们这儿行不通

如果单独看渗碳后直接淬火的工艺时间确实有点“长”。但是和渗碳后需要高温回火接二次淬火的工艺时间相比还是短一些的。

大浪淘沙 · 发表于 2016-8-14 17:02:14

这个材料即使760-780淬火，硬度也会达到45左右，要想达到杨工这个要求，可能还得采取等温淬火

Adam · 发表于 2016-8-14 22:11:47

等温用的还是比较少的，渗碳箱式炉多一些，一般都是油淬火，有条件可以气淬火试试

aaron01 · 发表于 2016-8-15 09:28:56

老孤是说变形控制吗，这样的盆齿如果变形要求高的话，我们以前是渗碳后压淬的。

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-15 10:54:42

cnszgong 发表于 2016-8-14 16:34
如果单独看渗碳后直接淬火的工艺时间确实有点“长”。但是和渗碳后需要高温回火接二次淬火的工艺时间相比 ...

这个属于事实，但在周期推盘式连续作业线上，是不现实的

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-15 10:56:34

Adam 发表于 2016-8-14 22:11
等温用的还是比较少的，渗碳箱式炉多一些，一般都是油淬火，有条件可以气淬火试试 ...

这是一种不错的思路，但只可惜没有机会进行尝试

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-15 10:58:12

aaron01 发表于 2016-8-15 09:28
老孤是说变形控制吗，这样的盆齿如果变形要求高的话，我们以前是渗碳后压淬的。 ...

这个产品我们也是要做压淬的，只是首次送样，压淬模具赶不上了。

压淬的冷却条件要比自由淬火优越的多啊，芯部硬度更难控制

Adam · 发表于 2016-8-15 11:03:11

孤鸿踏雪发表于 2016-8-15 10:56
这是一种不错的思路，但只可惜没有机会进行尝试

18CrNiMo7-6 我们这个零件气淬芯部硬度HRC35-41 零件不是很大模数3以内吧
刚往上看几篇别人的论文，说20Cr2Ni4A油淬火HRC33-40
其实还有其他办法，比如如果芯部硬度都是很高的话，可以材料采购的时候淬透性按下限做

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-15 11:07:33

Adam 发表于 2016-8-15 11:03
18CrNiMo7-6 我们这个零件气淬芯部硬度HRC35-41 零件不是很大模数3以内吧
刚往上看几篇别人的论文，说 ...

20CrNi4A的淬透性要比18CrNiMO7-6更优秀

Adam · 发表于 2016-8-15 11:13:52

这个是别人的试验，数据是否作假不清数 http://wenku.baidu.com/view/8cd0 ... eb.html?from=search

cnszgong · 发表于 2016-8-15 12:00:37

Adam 发表于 2016-8-15 11:13
这个是别人的试验，数据是否作假不清数 http://wenku.baidu.com/view/8cd0f61bd5bbfd0a795673eb.html?from= ...

对文章表示怀疑。

iron——man · 发表于 2016-8-15 19:48:01

孤鸿踏雪发表于 2016-8-14 11:08
这样，是不是要在保护气氛条件下进行正火？能实施吗？
另外，借一步说话，这样做可以起到降低芯部硬度 ...

肯定要在保护气氛中冷，不过要是像爱协林这样密封性比较好的多用炉在冷室冷问题也不大，要降低芯部硬度个人觉得二次淬火的时候可以把淬火温度降低点

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-16 08:26:48

iron——man 发表于 2016-8-15 19:48
肯定要在保护气氛中冷，不过要是像爱协林这样密封性比较好的多用炉在冷室冷问题也不大，要降低芯部硬度个 ...

依你之见，这个淬火温度最低可以降到多低？

Adam · 发表于 2016-8-16 14:53:28

低到铁素体析出含量可以接受为止，比如你的技术要求是1-4级你试验2级可以考虑一下，

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-16 15:21:32

Adam 发表于 2016-8-15 11:13
这个是别人的试验，数据是否作假不清数 http://wenku.baidu.com/view/8cd0f61bd5bbfd0a795673eb.html?from= ...

这篇文章无法下载，连接上的字小而变态，无法阅读实际内容。
希望有朋友给予下载后传上来给大家分享

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-16 15:22:27

aaron01 发表于 2016-8-15 09:28
老孤是说变形控制吗，这样的盆齿如果变形要求高的话，我们以前是渗碳后压淬的。 ...

此主题重点考虑的是芯部硬度

aaron01 · 发表于 2016-8-16 15:29:13

孤鸿踏雪发表于 2016-8-16 15:22
此主题重点考虑的是芯部硬度

如果只考虑是心部硬度的话我觉得主要还是控制二次加热的奥氏体化温度，二次加热相对于渗碳直淬工艺而言，更容易得到较低的心部硬度。

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-16 15:51:50

aaron01 发表于 2016-8-16 15:29
如果只考虑是心部硬度的话我觉得主要还是控制二次加热的奥氏体化温度，二次加热相对于渗碳直淬工艺而言， ...

这个材料的产品，我们有多种重卡后桥齿轮的主动齿轮（螺伞齿），多年来一直采用渗碳缓冷+2次高温回火，然后，重新加热淬火，但这个淬火温度可以低到什么程度能保证28~43HRC。

我已经做过两次试验，790℃和765℃淬火后芯部硬度差异不大都在44.8~45.7HRC之间

cnszgong · 发表于 2016-8-16 17:10:08

孤鸿踏雪发表于 2016-8-16 15:51
这个材料的产品，我们有多种重卡后桥齿轮的主动齿轮（螺伞齿），多年来一直采用渗碳缓冷+2次高 ...

感应淬火也许可以考虑。
关于齿轮的芯部硬度，之家某一位同事花了整整一年时间做研究。但是效果并不尽人意。做过不同直径的圆柱料（直径25～100以上）的中心硬度检测。

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-16 17:41:50

cnszgong 发表于 2016-8-16 17:10
感应淬火也许可以考虑。
关于齿轮的芯部硬度，之家某一位同事花了整整一年时间做研究。但是效果并不尽人 ...

这个齿轮做感应加热淬火，芯部硬度可以解决，但会产生其它问题和新的难度

cnszgong · 发表于 2016-8-16 21:33:17

孤鸿踏雪发表于 2016-8-16 17:41
这个齿轮做感应加热淬火，芯部硬度可以解决，但会产生其它问题和新的难度 ...

正是
鱼与熊掌不可兼得。
也许有人会说：将材料换成保证淬透性或者采用含碳量和合金元素都偏下限的材料试试；那么材料换成12Cr2Ni4会怎么样呢？

Adam · 发表于 2016-8-17 07:25:36

换材料比较麻烦，控制在下限还是可以可以的

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-17 10:47:02

Adam 发表于 2016-8-17 07:25
换材料比较麻烦，控制在下限还是可以可以的

具体点，怎么控制？

taofans · 发表于 2016-8-17 11:17:12

孤鸿踏雪发表于 2016-8-16 15:22
此主题重点考虑的是芯部硬度

能用这种材料做齿轮的，应该属于高速柴油机系列，及有可能是步战车的某些齿轮，这个材料使用的工况一般还是比较苛刻的，就不知此种材料的最终技术要求如何了

Adam · 发表于 2016-8-17 12:01:22

孤鸿踏雪发表于 2016-8-17 10:47
具体点，怎么控制？

能否把你们的标准发过来看一下
比如你们的材料要求：J15=40-50HRC，可以修改为J15=40-45HRC，甚至低于40HRC，比如如果J15=39，你们也能接受，这样实际的淬透性就控制在J15=39-45HRC，
这样对于芯部硬度过高很有帮助的，另外对变形也有好处

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-17 14:59:52

Adam 发表于 2016-8-17 12:01
能否把你们的标准发过来看一下
比如你们的材料要求：J15=40-50HRC，可以修改为J15=40-45HRC，甚至低于40H ...

这个材料的端淬曲线不是在19#楼吗

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-17 15:05:14

taofans 发表于 2016-8-17 11:17
能用这种材料做齿轮的，应该属于高速柴油机系列，及有可能是步战车的某些齿轮，这个材料使用的工况一般 ...

这个产品的热处理技术要求：表面硬度58~63HRC，有小硬化层深度CHD=1.30~1.70mm，芯部硬度XC=38~43HRC。

Subsea_fish · 发表于 2016-8-17 16:37:34

孤鸿踏雪发表于 2016-8-14 11:08
这样，是不是要在保护气氛条件下进行正火？能实施吗？
另外，借一步说话，这样做可以起到降低芯部硬度 ...

多用炉有这个功能啊。

孤鸿踏雪 · 发表于 2016-8-17 16:53:04

Subsea_fish 发表于 2016-8-17 16:37
多用炉有这个功能啊。

用多用炉进行无氧化等温正火？这不是暴殄天物吗？

除非国企领导会允许这么干。

simida · 发表于 2016-8-20 08:13:24

老孤这模数7对热处理有何意义？

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我们还是来点干货：探讨一下这个齿轮的芯部硬度

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