4715管型件低温冲击功提升求助

cya

登录/注册后可看大图 4715 厚壁管32mm 渗碳淬火 心部冲击功低 提升方案求助 各位同行好，目前我司在处理一批特殊4715材质时，遇到一些问题，求助各位大神帮助： 要求如下：1.渗层 1.4-2.0mm ；2.表面硬度要求 57-61HRC；3. 心部硬度要求 30-42HRC ；4.马氏体+残奥 ≤3级 ； 5.心部组织小于等于3级；6.性能要求：冲击功≥27J      7.断后伸长率大于 15 现在问题：我们采用原来 925° 渗碳 降至840° 直接淬火；也试过二次加热 870°淬火。但是冲击功 和断后伸长经常不合格，冲击功波动在 9-30MPA  之间，范围比较大；请各位专家 指教，如何调整工艺，提高冲击功和断后伸长？工件形状如图。        即使达不到额定要求，有所改善也可以？求助，感谢！

wanggong

回火工艺呢？
其它技术要求的结果呢？
不然没法说。如增加回火温度时现在已经合格的技术指标允许不允许？？无从判断。

东方

冲击检测温度是多少

cya

wanggong 发表于 2020-6-8 06:48
回火工艺呢？
其它技术要求的结果呢？
不然没法说。如增加回火温度时现在已经合格的技术指标允许不允许 ...

谢谢指教。回火温度240度，6小时，两次。
其他检测结果如下：表面硬度57-59，心部硬度30-40之间，马氏体残奥小于3级，心部组织3级，抗拉900-1220，屈服850-1180，断面收缩一般大于65，断后伸长14-17之间。

cya

东方 发表于 2020-6-8 08:55
冲击检测温度是多少

冲击功低温检测温度为-46度，谢谢指点。

基恩西

没办法换淬火介质或者换材料吧。

cya

除了淬火油没变，淬火工艺做过太多的试验，效果不佳。原来用的是快速光亮淬火油，想更换成一款国外品牌的超速淬火油，不知道冲击功能否有所提高，请指教。

江北

数据统计：正常回火温度（240摄氏度）对试块回火，记录心部硬度和力学性能数值；然后提高回火温度（表面硬度不先作为重点考虑）记录心部硬度和力学性能，作对比。定个大概方向：先试着降低淬火温度，降低心部硬度，（保证油冷时间充足，不要形成上贝氏体）

飞天虎

淬火高温冷速不够，更换冷却剂

Francois

低温冲击韧性和晶粒度有直接的关系，可以说渗碳淬火后的心部板条马氏体的晶粒大小直接决定韧脆转变温度。 这里面有几个问题：
1.  4715 管件在渗碳前的预处理是什么？
2.  渗碳降温淬火后的心部的原奥氏体晶粒度是多少？ 实际的渗碳层深度多少，要管子的内外的实际渗层？心部的组织如何？要确保通过低温回火能够使得心部硬度满足要求来考虑降温淬火温度。
3.  240°回火应该处于第一类回火脆性的范围内。要低于180°的温度来回火。

Francois

另外，4715 是低碳合金结构钢，和20CrNiMo 类似，有很高的淬透性。所以你的管件的预处理要通过等温正火来细化组织和晶粒，避免正火后出现粒贝或混晶组织， 获得等轴的铁素体和珠光体组织，截面硬度控制再HBS 160~190 之间，然后机加工后在渗碳淬火 ，按你的 “ 925° 渗碳 降至840° 直接淬火”，我认为没问题。另外，后面的回火温度要低于200°C。 不要在240°C ~280°C 回火，有第一类回火脆性。
还有多用炉渗碳淬火的装炉和入油方式也有影响，管件是否是垂直入油都有影响。
还有在心部的取样位置，试棒的中心要和管壁的1/2 处，（不能有渗碳部位），冲击试块的尺寸和表面粗糙度要符合GB/T 229的规定。

cya

Francois 发表于 2020-6-12 10:02
另外，4715 是低碳合金结构钢，和20CrNiMo 类似，有很高的淬透性。所以你的管件的预处理要通过等温正火来细 ...

首先，谢谢你的指教。回答你提出的几个问题如下：渗碳前有真空正火，930度。渗碳淬火后心部原奥氏体晶粒度约6级，内外渗层1.50-1.70，心部组织2-3级。取样是在工件的最心部，无渗碳组织。原来用240回火，是为了消除残余奥氏体，220回火残奥问题也不大。200以下回火残奥不太好保证（1-3级）。要不扩散阶段的炭势再降一下，对残奥可能好点。希望您的指教。

cya

心部组织如下

cya

上面照片中，第一张对应试样的冲击功30以上，第二张对应试样的冲击功为10左右

cya

个人认为，上面第一张照片冲击功低的原因，是因为贝氏体组织多造成，第二张照片冲击功合格，明显贝氏体组织少。回火马氏体的冲击功要好于贝氏体。本人又看了几组冲击功好坏试样金相对比，差不多同样结果，希望大家指教。

秦时明月

上面照片中，第一张对应试样的冲击功30以上，第二张对应试样的冲击功为10左右;上面第一张照片冲击功低的原因，是因为贝氏体组织多造成，第二张照片冲击功合格，明显贝氏体组织少。

秦时明月

把人都搞糊涂了。

基恩西

还在纠结，是心部铁素体超标所导致。

Francois

秦时明月 发表于 2020-6-28 16:25
上面照片中，第一张对应试样的冲击功30以上，第二张对应试样的冲击功为10左右;上面第一张照片冲击功低的原 ...

上面的描述我也搞不懂了。

Francois

心部金相第一张：半条马氏体加粒贝，粒贝明显。第二张，板条马氏体加粒贝，粒贝交不明显。二者没有较大差别。因没有标尺，我感觉心部组织粗大。板条长度超过30um了。

Francois

我认为关键在于正火和渗碳淬火后的回火。真空正火出炉后的冷却是关键，要获得等轴的铁素体和珠光体组织，避免粒贝和断离珠光体出现。控制表层残奥不是靠回火来控制，回火220℃可能处于第一类回火区，不利于冲击韧性。

Francois

要靠渗碳工艺来控制表层碳含量及降温延时淬火来获得表层残奥和心部的板条马氏体组织。