40CrMnMo轴调质强度上不去

changxl

40CrMnMo轴，最大外径109mm。客户要求屈服强度不小于825MPa, 伸长率不小于15%。
调质工艺：850+-10C 淬火120-135min，油冷15-30min，540+-20C回火150-165min，空冷 .

分别在表面和心部取样，表面抗拉强度900-962， 屈服强度744-800；心部抗拉强度884-890，屈服722-732。

我们做了工艺试验重新取样测试，结果还是不理想。
1#轴 850C保温123min, 600C回火160min, 油冷。 在直径85mm 截面1/2R处取样，抗拉835，屈服661，伸长21.5%
2#轴 850C保温120min, 540C回火151min, 空冷。 在直径85mm 截面1/2R处取样，抗拉927，屈服725，伸长21%

请教大家怎么提高强度？

守门员

屈强比上，表面、心部基本在82%-83%左右，1/2R的在78-80%左右。
不提高屈强比的情况下就提高整体强度，降低回火温度。
提高屈强比就加快冷却速度，增大组织转变，
具体问题具体分析，只能提供大概方向。

求学者

不知道轴的结构怎样？如果变形不大，是否可以尝试下水淬油冷。

gaoxiwen

这类问题还是很好解决的
这个工艺可以优化一下

115210

很好做的，原材料没有问题的话，860-870AQ251淬或水淬油冷610+-10度回火

changxl

115210 发表于 2019-5-25 08:41
很好做的，原材料没有问题的话，860-870AQ251淬或水淬油冷610+-10度回火

原材料有带状组织，850℃淬火油冷后没有得到完全的马氏体，淬火组织是马氏体与贝氏体带状相间的组织。

changxl

gaoxiwen 发表于 2019-5-8 15:43
这类问题还是很好解决的
这个工艺可以优化一下

看了下原材料和淬火后的组织，都显示带状组织。850℃油冷淬火后没有得到完全的马氏体，组织是马氏体和贝氏体带状相间组织。

原材料和淬火后组织如下：
原材料100X-1


原材料100X-2


原材料500X-1


原材料500X-2


淬火后100X-1


淬火后100X-2


淬火后500X-1


淬火后500X-2


具体改善方向，高工能给下建议吗？

maike

这个原材料经过什么预先处理吗？组织看的乖乖的。这是直接铸造出来的吗？

dzkyx1314

热轧钢棒，原材料组织贝氏体+小量珠光体，组织较粗大，建议：
1.进行高温回火将贝氏体组织转变，防止组织遗传及细化淬火后组织。(也可以进行原材等温正火)
2.屈服强度达不到，在满足延伸率的情况下可以适当的降低回火温度。
3.优化工艺提高淬硬深度及组织，提高屈强比。（搅拌速度、装炉方式、更换淬火介质.......）

changxl

dzkyx1314 发表于 2019-6-8 07:31
热轧钢棒，原材料组织贝氏体+小量珠光体，组织较粗大，建议：
1.进行高温回火将贝氏体组织转变，防止组织 ...

谢谢高工。
高温回火温度设为多少都合适？前两天做了个小实验，将原材料860℃正火，本想将原材料转变成珠光体组织评下带状组织等级。结果正火完组织还是贝氏体，部分位置还出现了马氏体，类似之前的调质组织。这个材料成分偏析很严重，相同热处理条件不容易得到均匀的组织。
860℃正火后组织：

changxl

maike 发表于 2019-6-6 11:42
这个原材料经过什么预先处理吗？组织看的乖乖的。这是直接铸造出来的吗？

供应商材质说明书上显示这个材料是退火状态，我们自己没有做预处理，之间调质的。