42CrMo齿圈氮化后硬度达不到工艺要求

chenchengg

42CrMo齿圈氮化后硬度达不到工艺要求  
预先热处理为调质（硬度为20HRC），然后在570温度下氮化后，然后NC共渗，然后取出空冷
层深符合工艺要求的 》0.5达到了0.6

检验的最后结果：硬度为470HV10（工艺要求为500HV10），光亮层比工艺要求厚了0.05MM，而且在检验中菱形压痕四个角均发现了细微的裂纹产生
想请问下各位高人，为什么会产生这样的情况呢？还有就是怎么才能提高材料的硬度以达到工艺要求呢？
谢谢！~~

[ 本帖最后由 sdust 于 2007-11-16 12:36 编辑 ]

热处理技师

你这是一套什么工艺啊，或者氮化或者软氮化，空气冷却也得降下来温度，或者直接油中冷却。

[ 本帖最后由 热处理技师 于 2007-11-13 20:07 编辑 ]

chenchengg

是软氮化，温度降到480后  空冷

霜月

可能是氮化时间长造成了疏松。

chenchengg

但氮化时间短了的话  层深怕又不够的啊

wangqinghua196

赞成。

chenchengg

不要光打两个字   赞成   撒  来点建议的哦

qiucming

你是先氮化,然后840~860碳氮共渗是吗?炉冷到480再空冷是吗?

sdust

氮碳共渗!

wty728

光亮层的存在表示出现了厚化合物层,引发了脆性,就是你打硬度时会发现有微小裂纹出现
化合物疏松常发生在低温氮碳共渗过程中,一般认为是氮原子析出或氧化形成的,化合物的不同层次的疏松会影响到硬度的
请你做个金相分析看看.或今后处理时将氮碳共渗的温度稍微提高些,看能否避免此情况

一张餐巾纸

这是一篇写得好的‘求助’帖子，热处理的过程的一些主要工艺参数、详细的检测结果和出现的问题，都列了出来，虽然还有一些欠缺，比如是在什么炉子中进行处理的？过程控制的一些特点和数据？等，但也使人能够有一个大致的判断依据，至少可以看出‘他的确碰到了问题’需要同行相助。同那些不介绍具体实况，仅用寥寥数语‘考试题’方式发出的所谓‘求助’帖子（实际有灌水嫌疑）有着很大区别。本人赞成这样格式的‘求助’帖子。
     楼主的问题应当是在选择渗氮温度上不够合适。已知的道理是：在0.5mm的渗层（扩散层）上得到的硬度值的高低是由合金氮化物的类型、数量和弥散（沉淀硬化）程度决定的，对于含有氮化物形成元素的常用合金钢（42CrMo钢包括在内），一般在500℃附近渗氮时扩散层的硬度达到最大值。提高渗氮温度，越高扩散层的沉淀物的尺寸越大，硬化效应越低，硬度也随之降低。这种钢在570℃渗氮或氮碳共渗，达到规定的渗氮深度，虽然可以缩短处理的时间，但其扩散层（即渗氮层）的硬度，会低于该钢号材料渗氮后的硬度最高值的。
    另外，论坛中有专题讨论关于渗氮钢的心部硬度对渗氮层硬度的影响的题目，多位朋友谈到，在技术要求允许范围内，心部硬度高者获得的渗氮层的硬度也高一些。实践中证明，的确如此。
    由此建议楼主采用下列工艺方案试一试：
    1,把调质后的硬度提高到24～28HRc；       
    2，360℃预氧化――升温至520～525℃进行渗氮或者
    3，360℃预氧化――升温至520～525℃，渗氮10～15小时，然后升温至535～540℃进行第二段渗氮。
    这里，没有提供渗氮时间及其它参考数据，因为楼主问的问题是在渗氮深度达到0.5mm用HV10检测硬度达不到要求的问题，再者，又不知道现场情况。楼主把握上述原则，自己可以按照现场使用的设备和经验就可以确定其它参数或试验出来。
    仅供参考，如有不当，请其它朋友指正、补充，或者把自己成熟的工艺拿出来帮助一下楼主。

[ 本帖最后由 stigershu 于 2007-11-17 17:49 编辑 ]

szchyuan

楼主采用的是软氮化而非氮化

一张餐巾纸

楼上朋友的字里行间，如果没有猜错，隐藏着一个疑问：楼主是在渗氮――氮碳共渗的条件下出现了硬度不够，我的回帖讲的是单谈渗氮方面的事情，好像‘牛头不对马嘴’。
    氮碳共渗究竟同渗氮有什么区别？在其它帖子中已经说过自己的理解。借此机会，再从另一个角度谈谈我的学习心得：
    在气体法中，纯氨渗氮，如果再添加一些供碳物质（如二氧化碳、甲醇等）就叫氮碳共渗，这是众所周知的。‘碳’的加入可以通过溶入γ，和ε相中，形成γ，碳氮化合物和ε碳氮化合物而影响表面化合物层（即白亮层）的性能（随温度不同，含氮的范围和碳的最大溶解度有所不同），加‘碳’过多也会在白亮层中形成Fe3C、Fe7C3型碳化物。
    这里一定要注意：‘碳’只渗入白亮层中；‘碳’不能渗入扩散层中。也就是说‘碳’只能溶解到没有了铁素体的化合物层中并影响其性能，而不会溶解到作为扩散层的铁素体基体中去，即添加‘碳’对扩散层没有任何影响。再换句话说，不论渗氮或氮碳共渗，在同样的温度处理下，对扩散层而言，获得的结果都是一样的。如果指的是白亮层，渗氮和氮碳共渗得到的结果则是有区别的。
    有了这样的认识，再回到上面讨论的帖子中，楼主的问题是扩散层发生了硬度偏低的现象。用HV10检测主要查明扩散层（即渗氮层）的硬度，此时白亮层已经被压穿，渗氮和氮碳共渗获得的白亮层，硬度上的差别并不大，加之浅薄，对综合测定结果带来的影响可以忽略不计。
    关于这方面的论述，书本和文章都有，老师讲课有的也是一带而过，字面上和方法区别并不难，但如果不仔细推敲，还真难以把它俩从本质上清晰地区别开来。
    这仅仅是个人的理解，完全不影响有其它更准确的见解，提出来交流一下可以共同提高 。

江雪居士

赞同11#的意见，但白亮层中N化与低温NC共渗(软氮化)硬度是否有差异？笔者作过对比试验否？那么N化与低温NC共渗性能的最大差异是什么？

以后遇到回帖内容有问题希望你自己编辑帖子更正，而不是重新回与主题无关的帖子。谢谢合作。

[ 本帖最后由 stigershu 于 2007-11-19 23:42 编辑 ]

江雪居士

回复一张张巾，感谢发的两帖，很有实际意义。其它帖感觉没有多少现场实践。本人采用较低温度N化再升温进行软N化解决了产品要求的质量问题，且时间较短，效果很好。与你的回帖启发有直接联系。谢了!

yujian

如果没有猜错，楼主一定是才应的软氮化工艺，也就是低温（硫）碳氮共渗工艺，这种工艺对你的质量要求来说应该是很简单的，想你的情况，一般就是工件表面疏松造成，可考虑降低氮化盐的温度，和时间来控制，在就是盐内CNOˉ的含量尤为重要,含量过高或过低都有影响,过高会疏松过底则硬度不足,,个人意见

一张餐巾纸

‘江雪居士’朋友：见到您的回帖，甚为高兴！一是知道了我的帖子或多或少的对您有些帮助，并有所改进，有个回音，使人感到助人为乐的快乐；再就是看到您是一位有‘居士’风度的同行，知书达理，有来有往，本讨论题达到‘双赢’的效果。俗话说：做好事图回报非君子，得实益不知谢是小人，这仅就个人之间的关系而言。
    而然，真正使我们大家都受益的是这个热处理论坛，我们都得感谢两位CEO创办人和各位论坛的版主，还有其它的热心帮助别人和积极参加、支持网站建设的同行朋友，他们都是不留姓名默默地为我国热处理事业发展而无私奉献！

chenchengg

非常感谢大家对我的帮助，问题已经基本解决了
特别谢谢一张餐巾纸，看了你的回复，我还是学到了一些东西。

cqdlove520

谢谢各位前辈，您们的回帖让我学到了不少知识！

SHZHL

受益良多。热处理值得用一生去探究