40Cr氮化后硬度低、表面起皮

manclin

材料：40Cr    前期处理：调质  580℃稳定化18h   尺寸：400×400×5700
氮化前炉子（连同工装）退氮处理，炉胆内扔进25kg铁铬铝炉丝（连同炉子退氮一起退锌处理过）
第一次氮化只有此工件。第一段 阶段升温到495℃，由于炉子大，工件表面积较小（相对炉子），分解率达不到，只有8%，温度调至510℃，保持15h左右，分解率无变化，于是停炉降温（降温过程仍然通NH3，炉压保持正压）。
为了增加表面积，又装入丝杠（材料：20CrMnTi）
第一段：495℃ NH3分解率在19%-20%，25h
第二段：525℃ NH3分解率40%左右，70h
退氮，5h，由于分解率最高只能至43%，此阶段无效
第一段到第二段，分解率到38%左右耗时18h
温度降低至120℃出炉，发现工件两个面起皮，其中一个面几乎全部起皮（擦拭即掉落），另一个面局部起皮，其余两个面正常。检查试块HV410左右，氮化层0.5+
自己分析起皮原因为第一次氮化分解率打不到工艺要求，未及时停炉，保持时间过长，此阶段实际已经开始氮化，第二次氮化工件表面经两次氮化，引起起皮。
硬度不够因为第一段分解率较低，加之第一段至第二段分解率调整过程时间过长。
请大侠指教！

manclin

之前同设备同工艺做过此类工件，硬度HV590，层深0.6，满足客户HV≥560，层深不小于0.5的要求
硬度不够可以返工补救，但只有此工件，表面积太小，第一段分解率肯定仍然达不到。

请大侠指教如何补救？

天字一号

如你标题上所说的现象，应该是脱碳了，做下金相观察看看吧

xhongjun

不知液氮有无干燥装置？液氮中的水分过多的话导致表面起皮，再者检测一下炉子的密封性。

wudejian

若如楼上2位所言，，为什么有2面正常呢？？？楼主还少说了2面？？不知是端面否？？？


不了解你的炉子的具体情况，，不敢冒然下结论，，和通入的气体应该是有关系的！！

[ 本帖最后由 wudejian 于 2009-2-10 23:10 编辑 ]

manclin

有干燥罐
同炉丝杠没问题
工件另两个面没有起皮
足以说明NH3没问题
工件下端涂有防渗氮保护剂
上端工装保护 端面没问题

szchyuan

工件前处理是采用调质处理吗？
一般起皮是由于表面氮含量过高所致。
非金属夹杂物合格吗？

manclin

今天用高倍镜看试块发现未经调质
询问客户才说未调质
那硬度算是合格
但起皮怎么解释？

excellence

同一炉处理的其他工件没有问题，该工件其他面也没有问题，可以充分说明热处理没有问题，也就说明是工件本身有问题，我觉得起皮部位可能加工量很小，前期氧化脱碳层没有完全加工下去（只是猜想）。