薄壁零件表面 0.03-0.05 mm 硬化层技术方案？

身在此山 · 发表于 2017-9-12 14:00:24

本帖最后由身在此山于 2017-9-12 15:40 编辑

一个壁厚约1.7mm管状零件，材质10#，图纸要求表面热处理：
1. 表面硬度 HV550- 800；
2. 硬层深度 0.03-0.05 mm;
3. 芯部硬度HV220- 300
成品台阶内径φ13，φ14，配合面内径公差+0.00/-0.10。无法磨削。

请教：低温渗N或低温C-N共渗吗？

图片.jpg

sheyingyong · 发表于 2017-9-12 15:08:36

心部硬度怎样处理，难度大

东方 · 发表于 2017-9-12 15:55:28

本帖最后由东方于 2017-9-12 15:56 编辑

低温渗N和低温C-N共渗都可以做就是3-5丝范围有点小心部有点高

身在此山 · 发表于 2017-9-12 17:19:39

这个件冷镦成型后大约HV 220-230，但低温N化或软氮化处理温度的退火效应，冷镦的加工硬化效果就没了。

Wangqinghua196 · 发表于 2017-9-12 18:26:01

你去买一个图纸设计者生产的零件来检测一下，看看他的产品到底是什么样子的，不要光看图纸。“现在”有些设计者设计的图纸是一种意念，没有考虑工艺性。

不锈钢哑铃 · 发表于 2017-9-12 20:42:44

Wangqinghua196 发表于 2017-9-12 18:26
你去买一个图纸设计者生产的零件来检测一下，看看他的产品到底是什么样子的，不要光看图纸。“现在”有些设 ...

这个图纸的风格像是军品，估计楼主买不到

官不全 · 发表于 2017-9-12 22:22:20

调制后氮化啊

官不全 · 发表于 2017-9-12 22:24:11

工程设计的问题，应当在毛坯阶段先做个调质，然后再氮化。

cnszgong · 发表于 2017-9-12 23:33:24

图纸上在表面硬度 HV550- 800处手工写了“HRC48.9”是否搞错了??
360截图20170912232919921.jpg

硬层深度 0.03-0.05 mm? 有效硬化层的界限硬度是多少?

michealyong · 发表于 2017-9-13 07:45:46

这么浅的硬化层，表面硬度要求就很难达到

身在此山 · 发表于 2017-9-13 10:30:53

官不全发表于 2017-9-12 22:22
调制后氮化啊

材质10#钢

身在此山 · 发表于 2017-9-13 10:32:57

不锈钢哑铃发表于 2017-9-12 20:42
这个图纸的风格像是军品，估计楼主买不到

不是军品，至少不是军标产品。

身在此山 · 发表于 2017-9-13 10:43:51

Wangqinghua196 发表于 2017-9-12 18:26
你去买一个图纸设计者生产的零件来检测一下，看看他的产品到底是什么样子的，不要光看图纸。“现在”有些设 ...

正在问客人要样品，还未获回应，不知给不给。想“双打”一下，看看从“家”中能否获得指点，提示。

身在此山 · 发表于 2017-9-13 10:46:49

cnszgong 发表于 2017-9-12 23:33
有效硬化层的界限硬度是多少?

客人要求还不清楚。
我们的行业通用标准是415HV（回火后）。

身在此山 · 发表于 2017-9-13 10:49:49

东方发表于 2017-9-12 15:55
......，就是3-5丝范围有点小心部有点高

重点在此，这是此件伤脑筋之处。

身在此山 · 发表于 2017-9-13 10:54:07

sheyingyong 发表于 2017-9-12 15:08
心部硬度怎样处理，难度大

是的，低碳钢的这个芯/表硬度搭配很难同时兼顾。

东方 · 发表于 2017-9-13 11:54:39

本帖最后由东方于 2017-9-13 12:10 编辑

身在此山发表于 2017-9-13 10:49
重点在此，这是此件伤脑筋之处。

910℃左右快速通过渗碳，有这样做的，网带炉速度要足够快。硬化层深度靠时间控制，心部硬度可以满足，变形靠油了，选慢油。要不别管他10#钢，先渗穿了然后降温碳氮共渗，心部硬度碳浓度高了能做出来。
以上瞎说仅供参考。

龟山淬火 · 发表于 2017-9-13 12:02:50

镀硬铬看看。。。。。。

身在此山 · 发表于 2017-9-13 12:38:34

东方发表于 2017-9-13 11:54
910℃左右快速通过渗碳，有这样做的，网带炉速度要足够快。硬化层深度靠时间控制，心部硬度可以满足，变形 ...

高温渗碳，随后淬火，薄壁零件，担心内径变形超出+0.00/-0.10公差。

身在此山 · 发表于 2017-9-13 12:41:13

龟山淬火发表于 2017-9-13 12:02
镀硬铬看看。。。。。。

是一条思路，冷镦提高芯部硬度，表面镀硬铬。
客人产品从照片看像是Cr+3镀锌。

东方 · 发表于 2017-9-13 12:45:20

本帖最后由东方于 2017-9-13 13:10 编辑

身在此山发表于 2017-9-13 12:38
高温渗碳，随后淬火，薄壁零件，担心内径变形超出+0.00/-0.10公差。

做变形温度高了冷却要慢油不行就用高速气（薄/高淬透性）这活不好接根据贵司设备情况处理

aaron01 · 发表于 2017-9-13 13:41:23

此题无解，客户不愿意改技术要求就让他另请高明吧。

身在此山 · 发表于 2017-9-13 13:45:04

东方发表于 2017-9-13 12:45
做变形温度高了冷却要慢油不行就用高速气（薄/高淬透性）这活不好接根据贵司设备情况处理 ...

我想怀疑，硬层深度会不会是0.13-0.25mm（0.005-0.01吋）。
管件比较常见采用英制尺寸，也许是转化成公制单位时的笔误。
等客人的样品寄到，做个金相看一下。

Wangqinghua196 · 发表于 2017-9-13 15:16:58

本帖最后由 Wangqinghua196 于 2017-9-13 15:33 编辑

身在此山发表于 2017-9-13 13:45
我想怀疑，硬层深度会不会是0.13-0.25mm（0.005-0.01吋）。
管件比较常见采用英制尺寸，也许是转化成公制 ...

你的怀疑是合理的：硬层深度应该会是0.08-0.20mm（0.003-0.008吋）。一般是这样规定的：
渗层薄层.jpg

身在此山 · 发表于 2017-9-13 16:01:26

Wangqinghua196 发表于 2017-9-13 15:16
你的怀疑是合理的：硬层深度应该会是0.08-0.20mm（0.003-0.008吋）。一般是这样规定的：

...

若是0.13-0.25 mm 笔误成0.03-0.05 mm，那么芯部硬度的处理办法也就多一些了。

Wangqinghua196 · 发表于 2017-9-13 16:26:31

身在此山发表于 2017-9-13 16:01
若是0.13-0.25 mm 笔误成0.03-0.05 mm，那么芯部硬度的处理办法也就多一些了。

初步认为：设计师对热处理并不熟悉，抄了一个不伦不类的数据。而且，没有经过工艺验证图纸就发出来了。
若果是国外来的图纸，那么，可以肯定的说，是一个外行的人设计的。
若果是国内的图纸，要么是国企，要么是大型私企。
这个图纸不是小企业的图纸。

身在此山 · 发表于 2017-9-13 17:27:01

Wangqinghua196 发表于 2017-9-13 16:26
初步认为：设计师对热处理并不熟悉，抄了一个不伦不类的数据。而且，没有经过工艺验证图纸就发出来了。
...

全被您给说对了，图纸来自一家大型私企。
这家大型私企的客户，是国企和外企。

Wangqinghua196 · 发表于 2017-9-13 19:04:10

身在此山发表于 2017-9-13 17:27
全被您给说对了，图纸来自一家大型私企。
这家大型私企的客户，是国企和外企。 ...

不多加解释了，当做娱乐而已！
不过还是要化痛苦为力量！把自己的事情做好！
现在的事情就是这么回事，没有道理而言！

官不全 · 发表于 2017-9-13 21:26:26

身在此山发表于 2017-9-13 10:30
材质10#钢

沟通下嘛，10#钢在机械零部件里面用的不多，中间是不是有什么误会呢？

身在此山 · 发表于 2017-9-15 10:05:27

本帖最后由身在此山于 2017-9-15 10:06 编辑

官不全发表于 2017-9-13 21:26
沟通下嘛，10#钢在机械零部件里面用的不多，中间是不是有什么误会呢？

如果切削工艺，基本上没人用10#钢。
当考虑冷镦或冷挤压成型，低碳钢是常用材料。越薄壁的零件，材料含碳量越低，08,10,12是常用材质。
对于这类薄壁零件，切削加工材料利用率极低，致使产品报价不符合行情，成本完全没有竞争力。成本不是沟通可以处理的议题。

龟山淬火 · 发表于 2017-9-15 11:59:30

还有一种热处理工艺，叫电解液淬火。

身在此山 · 发表于 2017-9-15 16:51:00

龟山淬火发表于 2017-9-15 11:59
还有一种热处理工艺，叫电解液淬火。

此法对于10钢，硬度（表面和芯部）应该做不到图纸要求。

官不全 · 发表于 2017-9-15 22:16:55

身在此山发表于 2017-9-15 10:05
如果切削工艺，基本上没人用10#钢。
当考虑冷镦或冷挤压成型，低碳钢是常用材料。越薄壁的零件，材料含碳 ...

材料里面加1%的Cr就可以满足图纸要求啊。

官不全 · 发表于 2017-9-15 22:21:07

20#钢也能很好的满足图纸要求，还能冷压。

shaod · 发表于 2017-9-17 07:12:20

表面硬度层可以做到，心部硬度需要选材或其他工艺的配合，表面镀锌倒是个问题。

shaod · 发表于 2017-9-17 07:12:25

表面硬度层可以做到，心部硬度需要选材或其他工艺的配合，表面镀锌倒是个问题。

身在此山 · 发表于 2017-9-17 15:28:27

本帖最后由身在此山于 2017-9-17 15:41 编辑

官不全发表于 2017-9-15 22:21
20#钢也能很好的满足图纸要求，还能冷压。

改变图纸要求的“办法”，都是设计变更。变更设计途径很多，不是只有变更材质一条思路。
碰到问题首先想到去变更客户的设计，不是客户要的解决问题之途。况且变更材质是重大设计变更，汽车业要重提PPAP，客户基本上不批准。

qibao9891 · 发表于 2017-9-17 17:05:53

冷挤压后机加。
机加后时效。
时效后镀硬铬。

身在此山 · 发表于 2017-9-17 18:12:50

qibao9891 发表于 2017-9-17 17:05
冷挤压后机加。
机加后时效。
时效后镀硬铬。

有启发，似乎是个方向。谢谢！
图纸要求表面镀锌。需要查一下资料，硬铬表面再镀一层锌，不知是否可行。

草原的风 · 发表于 2017-9-18 00:38:56

表面镀锌厚度是多少？钝化后钝化膜厚度是多少？镀锌钝化后表面硬度还能够达到HV550- 800吗？

身在此山 · 发表于 2017-9-18 08:43:05

草原的风发表于 2017-9-18 00:38
表面镀锌厚度是多少？钝化后钝化膜厚度是多少？镀锌钝化后表面硬度还能够达到HV550- 800吗？ ...

38F的意思，是通过镀硬铬来达到0.03-0.05 mm 表面550-800HV图纸要求。是一条可参考的思路和备选方案！
我提到硬铬表面再镀锌，是为了顾及图纸对表面处理的要求。虽然对于已镀硬格的零件表面抗蚀而言，本无必要。

qibao9891 · 发表于 2017-9-18 21:14:55

本帖最后由 qibao9891 于 2017-9-18 21:18 编辑

身在此山发表于 2017-9-17 18:12
有启发，似乎是个方向。谢谢！
图纸要求表面镀锌。需要查一下资料，硬铬表面再镀一层锌，不知是否可行。 ...

镀硬铬后还真没镀锌试试。
不过以镀硬铬非常容易钝化的性质，镀完硬铬后似乎无法牢固的镀锌。
只是猜测，从来没认真考虑过，也没有试验过。
另外，3丝厚的硬铬的硬度可以轻松超过1000HV。要不超800HV，还要想办法降硬度。

身在此山 · 发表于 2017-9-19 08:45:20

本帖最后由身在此山于 2017-9-19 08:48 编辑

qibao9891 发表于 2017-9-18 21:14
镀硬铬后还真没镀锌试试。
不过以镀硬铬非常容易钝化的性质，镀完硬铬后似乎无法牢固的镀锌。
只是猜测， ...

谢谢您的建议。
0.03 mm 硬铬硬度可能会超过800HV，我想试用偷巧的办法应付：HV的载荷加大到使硬度打在要求范围内（铬层稍有塌陷）。客人只看测试报告，不会在意测试载荷。

镀这么厚的硬格，成本会很高。客户样品已经寄到，做个金相，看看他们用什么方法做这个表面硬化深度。

身在此山 · 发表于 2017-9-19 14:30:37

本帖最后由身在此山于 2017-9-20 09:09 编辑

客户样品金相照片出来了。芯部硬度175 HV0.3，表面硬度650-770 HV0.1，硬化深度大致在0.03-0.05 mm。
金相照片显示，硬化层几乎没有过渡区。

请教：能看出工件经过哪种表面强化处理吗？硬铬，激光熔敷，或其他？

表面 x100

表面 x100

表层（横切）x500

表层 (横切)x500

表层（纵切）x500

表层(纵切）x500

芯部 x500

芯部x500

身在此山 · 发表于 2017-9-19 14:33:04

金相看起来含碳量明显高于10钢，像是20钢，还是低碳钢。

毛毛的 · 发表于 2017-9-20 08:46:07

身在此山发表于 2017-9-15 16:51
此法对于10钢，硬度（表面和芯部）应该做不到图纸要求。

对于你以上要求的，我以前让烧总做过，完全可以做到你上面的要求，我确认过，以前的何老也帮我确认过。心部可以做HV250左右，表面完全可以做到HV550-800.层深也可以做到0.03-0.05mm.你若不信可以联系王总。

毛毛的 · 发表于 2017-9-20 08:48:39

本帖最后由毛毛的于 2017-9-20 08:49 编辑

身在此山发表于 2017-9-19 14:30
客户样品金相照片出来了。芯部硬度175 HV0.3，表面硬度650-770 HV0.1，硬化深度大致在0.03-0.05 mm。
金相 ...

看了你以上金相图片，王总给我做的基本一样，唯一差异是心部组织。所以说此题是有解的

身在此山 · 发表于 2017-9-20 08:55:43

毛毛的发表于 2017-9-20 08:46
对于你以上要求的，我以前让烧总做过，完全可以做到你上面的要求，我确认过，以前的何老也帮我确认过。心 ...

您以前请“烧总”做过的类似要求产品，是什么表面热处理？

身在此山 · 发表于 2017-9-20 08:58:31

本帖最后由身在此山于 2017-9-20 09:07 编辑

毛毛的发表于 2017-9-20 08:48
看了你以上金相图片，王总给我做的基本一样，唯一差异是心部组织。所以说此题是有解的 ...

鄙人入“家”本星期刚好一年，对“家”中诸位专家先贤及其专长不了解。不好意思，您提到的“烧总”，“王总”，“何老”在“之家”的网名是哪三位？

毛毛的 · 发表于 2017-9-20 09:40:38

身在此山发表于 2017-9-20 08:58
鄙人入“家”本星期刚好一年，对“家”中诸位专家先贤及其专长不了解。不好意思，您提到的“烧总”，“王 ...

王总（王晓民）。这产品在成都那边做的更专业。

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