YK30与SKD11 材料热处理出现奇怪的硬度现象

丁小布

1】材料成分与转变点
              C             SI       Mn          P           S            Cu              NI               CR           AC             AR                             
YK30     1.05         0.4         1.0       <0.03    <0.03      <0.25         <0.25            0.5      725~765        700~600
SKD11   1.4~1.6     <0.4      <0.6     <0.03    <0.03      <0.25        <0.5             11~13    815~875       765~705           Mo   0.8~1.2      v  0.2~0.5


2】 材料几何尺寸
     50*20*3


3】 试验数据如下

   1】 SKD11  1030°C 保温12~15min 出炉油冷，硬度 42~43HRC   一次260回火后硬度 41~43HRC
   2】  YK30   850°C  保温12~15min 出炉油冷，硬度 58~60HRC   一次260回火后硬度 57.5~58HRC
由于公司条件限制，无法进行金相判定，委托论坛好友@杭州小郑  进行检测，回复称：二者金相组织差不多，其中SKD11 贫碳0.06~0.08  无过烧及金相粗大现象 金相显微镜成像像素原因，无法获取。

因SKD11硬度偏低，怀疑SKD11混料，再进行以下试验：（按照YK30的工艺来处理）

   3】YK30 同SKD11 同炉加热 850°C    保温12~15MIN      淬火硬度 SKD11    57~58HRC     YK30  62~63  HRC   

回火后 SKD11  57~58HRC    YK30 58.5~59HRC

二者材料进行火花试验，有明显不同，明显感受到SKD11 耐磨性要好，YK30 火花多，砂纸不怎么用力就可以除去较多

不明白之处为：

    1.SKD11材料若未混料，为何没有过热或者过烧组织，为何硬度偏低只有均值42HRC
    2.常规SKD11 加热温度1000~1050°C,为何850°C 处理时，硬度又会上升至58HRC
    3.我是否应该将SKD11材料的加热温度变更，不按照常规的热处理温度进行？
  
我是否可怀疑SKD11 还是混料，实际为YK30，而目前使用的YK30 为假料，使用过程中，耐磨性极差，使用寿命根本无法与外购件形成对比


期间，获得孤老的指点，但仍有不明白之处，还希望孤老及各位大神能看到此贴，进行分析，谢谢！

oliver

1030°C加热，SKD11作为高C高Cr合金，大量C 和Cr 溶入A中，淬火后会保留较多的Ar，是硬度比较低的可能原因。随后260°C低温回火只能去一部分应力，没有 “二次淬火”效应，因此硬度稍有降低。

850°C对于SKD11加热温度本来过低，保温12-15‘ 时间太短（除非是盐浴炉加热），Cr 的碳化物分解及溶入A不多，使得A中实际C 和Cr 含量远低于名义成分，淬火后保留的Ar 亦少得多，可能是该温度加热淬火硬度反而更高的原因。

丁小布

oliver 发表于 2016-6-29 15:02
1030°C加热，SKD11作为高C高Cr合金，大量C 和Cr 溶入A中，淬火后会保留较多的Ar，是硬度比较低的可能原因 ...

感谢高工的回复，SKD11正常情况下一次回火硬度也不至于会低至43HRC，而且已经做过两次验证，硬度都在42~44HRC件，倘若进行二次回火，二次硬化硬度也不会提高至50以上吧，还请高工解答

oliver

Lz 介绍说淬火硬度只有HRC42-43，260°C回火没有二次硬化效应，低回后硬度不可能高出这个淬火硬度。
二次回火对提高硬度助益多大，主要取决于两点：回火工艺（有二次硬化效应的温度，时间），以及经第一次有二次硬化效应的回火后还残留多少Ar。

丁小布

oliver 发表于 2016-6-29 15:41
Lz 介绍说淬火硬度只有HRC42-43，260°C回火没有二次硬化效应，低回后硬度不可能高出这个淬火硬度。
二次 ...

首先谢谢你的回复
回到问题的本质，为什么SKD11在1030°加热，保温12~15min的情况下，硬度会如此低（或者说，残A的影响可不可能如此的影响硬度值，相差几乎10HRC）硬度不足无非三个原因：加热温度，冷却速度以及混料，我觉得前两个我亲自操作的都有保证，现在混料又不能确诊，到底是什么原因呢

oliver

1030°C加热淬火硬度低的原因，我在2F认为可能是Ar 较多。是不是这个原因造成淬火硬度HRC40几，可用有二次硬化效应的回火工艺验证，硬度会升高，则是。如果再回火第二次硬度还升高，说明Ar 的含量还不低（你没有金相条件，只好土法炼钢）。YK30不会发生二次硬化，因此可同时帮你厘清是不是混料。
比较1030°C和850°C的淬火硬度相差10个HRC无力推断Ar与1030°C淬火硬度HRC40几是否有关系。因为两个加热温度对淬火硬度的影响机理不同（这才是“问题的本质”）。

丁小布

oliver 发表于 2016-6-29 16:16
1030°C加热淬火硬度低的原因，我在2F认为可能是Ar 较多。是不是这个原因造成淬火硬度HRC40几，可用有二次 ...

感谢罗工！有机会我会按照你的观点采用高温回火试试，看是不是残A的影响

树荫下牵手

oliver 发表于 2016-6-29 16:16
1030°C加热淬火硬度低的原因，我在2F认为可能是Ar 较多。是不是这个原因造成淬火硬度HRC40几，可用有二次 ...

高工，残奥在什么级别会对硬度影响较大

oliver

这个很难讲，与材质成分以及残奥的形态，分布都有关系，也与使用要求的严苛程度有关。
看到很多金相标准规定 “非M” 组织不得超过5% （也有10%的），那么是不是超过5%（或10%）就视为对硬度有较大影响？