20CrMnTiH齿轮渗碳淬火，芯部硬度偏高

wenllyll

产品：半轴齿轮
模数：5.8
材料：20CrMnTiH
要求：渗碳层1.0-1.4，表面硬度58-63，芯部硬度28-40
工艺：910强渗cp1.1，900扩散cp0.9，810保温cp0.8
炉子：金色1.5T密封箱式多用炉

慢油和慢搅都试了，芯部硬度都在40.5-42之间。其他20CrMntiH产品芯部硬度也基本都在40以上。

针对这个问题烦请各位老师指点一二，谢谢！

蔡晓华

如果工艺没有再改进的可能 那就从材料入手吧，材料的化学元素含量有检测么，或者说能否考虑更换成20CrMnTiH1这种淬透带宽更窄的材料   成本也不会增加多少  。我们以前有做过一款变速箱齿轮 也是芯部硬度解决不了  客户要求273-404HV30   做出来芯部硬度一直是在450上下。后来更换了H1 的材料  能控制在420HV上下.  仅供参考  相信贵公司的专业热处理工程师肯定可以解决的

wenllyll

感谢建议！
老师傅今天说了一个方案，操作如下：
淬火开始前搅拌打开，搅拌开始就关掉搅拌，内推链开始工作把产品从后室拉出淬到油里，产品完全入油后10秒打开搅拌（慢搅15Hz）。

说之前试了，芯部硬度可以降低个两三度。我想问下如果这个方法有效，原理是什么？是不是因为关闭了搅拌使得心部冷速降低明显，从而析出了一些铁素体导致芯部硬度降低？

T透的水滴

等温淬火解决不了这个问题。 选择淬透性低的原材料，别要想歪门，否则非M存在，一聋治一哑，得不伤（）失，认真执行工艺

wenllyll

T透的水滴 发表于 2021-9-12 10:58
等温淬火解决不了这个问题。 选择淬透性低的原材料，别要想歪门，否则非M存在，一聋治一哑，得不伤（）失 ...

昨天他们搞了一炉，今天检出来表面硬度、硬度梯度和硬化层正常，马氏体、残奥和碳化物评级正常，心部硬度降到39.5，金相室那边没有看非马

aifeisky

是切的零件本体检测的吗？心部硬度检测位置？模数5.8切实物检齿根圆和齿宽中心线相交的位置的话20CrMnTiH材料不应该有这么高的硬度，特别是采用慢油淬火，除非材料淬透性处于上限，这样的原材料厂家还是不多见的

wenllyll

是零件本体，检测位置如您所说，我们大小产品检出的芯部硬度基本都超过40

蔡晓华

冷速慢了非马不好控制的，

蔡晓华

还有 你810淬火 不会析出铁素体么？还是说客户不关注芯部铁素体？

cnj63

蔡晓华 发表于 2021-9-14 15:29
还有 你810淬火 不会析出铁素体么？还是说客户不关注芯部铁素体？

不析出铁素体心部硬度怎么降低

wenllyll

蔡晓华 发表于 2021-9-14 15:29
还有 你810淬火 不会析出铁素体么？还是说客户不关注芯部铁素体？

您好，我们这边心部这块主要检硬度，很少看组织。前阵子在论坛里好像看到个观点“只要心部硬度达标，组织基本就是合格的”，不知道这个观点在齿轮的渗碳淬火里是否具有普遍性？

另外我们公司常做的型号有上百种，心部硬度的上限要求基本都在42-48，淬火温度常用的就是810和820，心部硬度检出来基本都在40多，对于心部硬度上限为40的个别产品就很容易超标。

dzkyx1314

wenllyll 发表于 2021-9-14 18:07
您好，我们这边心部这块主要检硬度，很少看组织。前阵子在论坛里好像看到个观点“只要心部硬度达标，组织 ...

      一切按技术要求来就可以了，非马的事情就验证的时候看看就好了，这个材料还好吧，非马主要还是表面氧化那层，内部基本不会出现的。
     至于组织也按技术要求来，淬火温度再降低10度就解决问题了。另外齿轮标准里面并未提及铁素体要求。

蔡晓华

dzkyx1314 发表于 2021-9-15 07:59
一切按技术要求来就可以了，非马的事情就验证的时候看看就好了，这个材料还好吧，非马主要还是表面 ...

戴工说的有道理，不过有些客户是会有由要求这个的，我原来做产品  客户要求芯部不允许有析出的铁素体  ，有一款产品芯部硬度要求273-404HV 的产品 也不允许铁素体产生  当时公司被高的很头疼  一直在走让步申请，被扣点。

蔡晓华

cnj63 发表于 2021-9-14 16:13
不析出铁素体心部硬度怎么降低

换淬透性带宽低的材料呗 ，我原来单位吃过亏 ，除了换材料  还要跟客户申请改技术要求  放宽。

dzkyx1314

蔡晓华 发表于 2021-9-15 10:28
戴工说的有道理，不过有些客户是会有由要求这个的，我原来做产品  客户要求芯部不允许有析出的铁素体  ， ...

   不允许析出铁素体，那就是不能亚温淬火，这个只能从材料和冷却方面考虑，材料就蔡工说的换淬透性差的，冷却方面淬透性太好，就是上马氏体等温分级淬火油也实现不了。

wenllyll

dzkyx1314 发表于 2021-9-15 13:04
不允许析出铁素体，那就是不能亚温淬火，这个只能从材料和冷却方面考虑，材料就蔡工说的换淬透性差的 ...

确实如您所言，有个炉子上了等温分级淬火油，试了十多炉，上中下取三个产品检验，心部硬度基本上是上层40、中层42、下层45，调整油温、搅拌速度都没啥效果。

dzkyx1314

wenllyll 发表于 2021-9-15 18:20
确实如您所言，有个炉子上了等温分级淬火油，试了十多炉，上中下取三个产品检验，心部硬度基本上是上层40 ...

    这个材料做的比较多，基本就这个情况了，所以呢，可以考虑下降温淬火。很多企业在使用该工艺。

wenllyll

dzkyx1314 发表于 2021-9-16 07:40
这个材料做的比较多，基本就这个情况了，所以呢，可以考虑下降温淬火。很多企业在使用该工艺。

        降温工艺，可以理解为亚温淬火吗？

        刚才查了些资料，学习了下亚温淬火，下面是对这个问题的一些理解，还请您指教：

        看到资料里提到了20CrMnTi的相变点（没有看到是在什么速度下测得的数据）：Ac1 740，Ac3 825，Ar1 650，Ar3 730，对于亚温淬火我们应该是要关注这个Ar3，并且要预留温度给淬火延迟这段时间的降温。然后我这里渗碳后降温保温碳势在0.8-0.85，表面含碳量大致应该在这附近，所以表面的Arcm应该还要低于730度。假如说预留30-50度的淬火延迟时间的降温，那么是不是在760-780淬火都可以？您说到很多企业在使用该工艺，能否告知下常用的淬火温度？

        另外还有个问题想请教于您：假如说20CrMnTi的A3在780度，Ar3在730度，我降温到750保温，保温40分钟后是个什么样的组织？我理解是降温过程中不会析出铁素体，但是保温过程中会不会析出铁素体我不太确定。

dzkyx1314

wenllyll 发表于 2021-9-16 21:33
降温工艺，可以理解为亚温淬火吗？

        刚才查了些资料，学习了下亚温淬火，下面是对这个问题的一些理解 ...

       这些数据都只能做为参考，因为这些数据的测定都是理论值，可做为渗工选择的参考，但是实际操作过程需要降温后在该温度进行保温，这个过程就会发生变化，Ar3温度就会变化，就和铁碳相图一样，在极缓慢的情况下加热和冷却转变温度趋于一致。所以只需要比AC3低于一定的温度就可以实现亚温淬火了。

lxh510125

首选换淬透性低的材料，降温淬火+开始不搅拌也能降点。