400×400×25mmT8A平板 如何淬?

hezj

俗话说：难者不会，会者不难。为了活跃一下论坛的气氛，提一个热处理现场经常碰到的既有操作技巧又有理论深度的小题目，大家一起交流，回帖好的请版主加分。
   400×400×25mm平板，两面经过平磨，材料T8A。整体淬火，要求两平面硬度≥60HRc（暂不考虑变形和裂纹问题）。怎样的工艺参数、冷却介质和操作方法才能达到这一要求？
   提示：实干中容易出现的问题是平面中心区域硬度不够（50～58HRc），也就是说容易产生硬度不均匀或产生软点（区）。

ltw369258

此主题很好。能够实现楼主的要求实属不容易，实践中确实是易出现前辈已经提出的硬度不均匀和软点现象，欢迎大家讨论。

建议大家从淬火的全过程中去思考问题，发散思维一下。审视一下我们在淬火过程中的每一个细节，最好是先全盘否定以前的作法，重新思考问题，可能会有很大的收获，同时也能达做到举一反三的功效。

[ 本帖最后由 ltw369258 于 2008-3-3 11:25 编辑 ]

wty728

加热时可用保护气体，淬火时可否垂直悬挂入油，或者采用真空气淬。（没试过，不知对否）

华海

淬火时应加强搅拌冷却.注意两平面的冷却

[ 本帖最后由 gl9855 于 2008-3-4 13:13 编辑 ]

chaiys0422

不一样的想法
产生硬度不均匀或产生软点,不是冷却技巧的问题,而与原始组织或冷却剂,工件表面状态直接相关.
试想带状,碳化物偏析严重,想不产生缺陷都难.
板材轧制时变形程度边缘和中心是不同的.最好使用锻件.
我经常做类似尺寸模架,从来未发生类似问题,实际上操作很简单,15%盐水+适当旋转,仅此而已.

xiaxin

我用的是多用炉（丰东），830保温30分钟，CP：0.8，等温分级淬火油（科润468）油温100度。
产品采取立放，油搅拌为高速

xiulirong

如果不考虑变形和开裂问题，可以加热温度比正常温度高30~50度，保温时间长一些，出炉预冷后淬盐水。

[ 本帖最后由 xiulirong 于 2008-3-4 19:01 编辑 ]

狂帅

那还不简单，不考虑变形的话工件在水里凉到底不就行了嘛。我觉得应该在保证尺寸和形状的情况下硬度合格那才有挑战性，对吧楼主

那可不一定哟。如果直接简单的扔在水里，可能硬度仍然达不到要求的。楼主说的不考虑变形和裂纹，估计应该是指变形和裂纹不是首要考虑的问题，虽然在现实中是必须要首要考虑的问题。

ltw369258

[ 本帖最后由 ltw369258 于 2008-3-3 21:49 编辑 ]

hezj

这种大的碳素钢平板整体淬火，要达到整个板面≥60HRc确有难度，平面越大中心部位的软区越明显，这个软区是指硬度低于60HRc，但未必很低，一般仍在46HRc以上。为了使讨论深入一些，在‘热处理淬火冷却技术网’上‘硬抠’了几篇关于冷却介质理论叙述方面的文章转载如下，供有兴趣的初学热处理的现场工作者思考问题时参考。正如赖工所说，‘重新思考问题，可能会有很大的收获’。
    知识与智慧相联，但知识并不等于智慧，学习的目的在于应用，如何应用是智慧问题。就像下棋一样，各棋子的功能和走法规则都是一样的，但是，什么时候走哪一步棋那可是一个智慧问题，所以棋手有高低之分。
    有兴趣的朋友请继续发表自己的看法，对或错都无关紧要，重在参与；有条件的朋友不妨找一块类似的废品试一试，验证一下实际情况和自己的想法。
    这是一个小问题，但很有趣味，到一定时候将公布实践中的解决方法（之一）。

[ 本帖最后由 hezj 于 2008-3-4 13:05 编辑 ]

霜月

没有处理过这类零件。分析实际生产中不但会出现边缘硬度合格中间偏低现象，也会出现一面硬一面软的现象。
建议采用790~800℃加热温度，8%左右的NaCl水溶液并强烈搅动冷却。最好在平板侧面焊一个吊耳之类的能用铁钩钩住，让其单件悬吊在激烈搅动的淬火液中冷却。
只是纸上谈兵，没有试过。

[ 本帖最后由 霜月 于 2008-3-7 14:53 编辑 ]

hezj

上面的主题在生产现场带有一定实际意义，是现场热处理工作者的基本功之一，也是初学热处理师傅操作中的一项小诀窍。要点是：
   1，加热要均匀，选定温度不宜过高（770～790℃），淬火剂为40℃以下的15%左右的盐水或氢氧化钠水溶液，久用的陈年淬火剂更好；
   2，工件出炉后不急于淬火冷却，先预冷一下，待工件周边温度降至略微高于Ar1（约700～720℃，在能淬至高硬度硬的前提下，预冷温度尽可能低，主要目的是使平面中心区的温度降低一些）时，然后入水淬火；
   3，工件立向入水，入水的下沉速度不可过快，一般取40～30mm/秒，这是要点中的要点。整个工件冷至200℃附近转入油中冷却。
   理论依据（兼谈学习张克俭、郝学志、王 水几位学者论文的心得，见上贴‘附件’）：
   ①在液态淬火剂中冷却，通常存在着蒸汽膜笼罩（慢冷）、中间（爆炸）阶段（快冷）、沸腾冷却（快冷）和对流冷却（慢冷）四个阶段。
   ②众所周知碳素钢需要高速冷却才可以达到全淬硬状态。对于较的大平板工件，常规的淬火冷却操作的方法存在一个问题：由于平板越趋于中心区越是接近只在一个方向散热，散热慢，处在较高温度下的时间就长，形成的蒸汽膜越稳定，以至于一般的运动（扰动）方式不足以尽快破坏蒸汽膜；工件平面越大，入水温度越高，中心区的蒸汽膜越稳定，结果因冷却速度不够快而造成硬度下降的情况越明显。
   ③蒸汽膜破裂点（特性温度点）高，有利于对淬透性很敏感的碳素钢逃过‘C曲线’的鼻子尖。上述各个要点，都是为了竭力避免或缩短工件入水（主要是平面的中心区域）后的蒸汽膜笼罩阶段，造成入水后即处于快速冷却阶段。例如水中加盐或氢氧化钠和降低水温是为了提高蒸汽膜破裂（爆炸）的特性温度点，扩大沸腾阶段温度区；加热温度不宜取上限、用预冷法降低入水温度和减缓入水速度是为了使奥氏体未分解前的过冷度尽可能的增大，“降低工件表面温度可以诱导出‘超前扩展点’，使该部位发生沸腾冷却区再次扩大，冷却速度提得更高”。 这样，就使钢表面浸入水中的瞬间实际温度处在‘中间（爆炸）阶段’和淬火液沸腾区覆盖温度区以内，也就是说，竭力让平板的中心区一开始就处于高速冷却阶段进行淬火冷却。这些问题的论述在上贴所列的关文章中都有谈及。
   由于上述论点有些地方与常规的说法（如提高加热温度、快速转入冷却液有利于淬至高硬度）有相悖之处，未免会提出：这样干是真有那么一回事吗？解释准确吗？是的，确有其事；若有怀疑，不妨亲手试一试体验一番。热处理是一门实践科学，从来就没有绝对的完美，所以，说不定您还有新发现，或者纠正本人在理论认识上没有套得准确 。
   至于变形问题，在水中淬火如果出现硬度不均匀的情况下，变形肯定大；相反能获得较均匀的硬度的时候，变形也小。
   同一个问题，办法总是多种多样，个人经验之谈，有局限性，那位朋友还有更好的方法，欢迎交流，共同提高！同时建议版主继续给好的讨论帖加分。

[ 本帖最后由 hezj 于 2008-3-6 22:03 编辑 ]

ltw369258

前辈前面阐述表面上纯理论的问题，其实不然。为什么要说热处理的理论很重要，就体现在这里。热处理是技术活，也可以说是一通百通，只要认真掌握了你应该掌握的理论知识。

      为什么讨论不是很热烈？我分析原因如下：
     1.部份人认为此是小儿科，没有什么了不起。
     2.一些人没有在实践中干过此类工件。


       “至于变形问题，在水中淬火如果出现硬度不均匀的情况下，变形肯定大；相反能获得较均匀的硬度的时候，变形也小。”此段话在热处理理论上也有很强的支撑。包括裂纹、变形、软点等很多热处理缺陷，通过加强上述问题的改进，也会减少很多。

       欢迎大家提出不同意见，也欢迎大家从实践的角度出发对前辈的说法进行更正。

耿建亭

同意总工的说法

此帖与我在热处理故事中的先硝盐后盐水淬T10,有几点相似之处.

lxh510125

其实平板件中心区硬度很难合格,主要是蒸汽膜时间过长所致,哪么减少其时间就是关键了,大家也可以考虑其它方案.

ahy008

请问各位师傅,我是一个机械加工工艺员,现有个零件热处理问题:
4010X1215X90的45#热轧钢板,加工成4000X1200X85mm,并在单面开7条宽15深36长4000的通槽.
然后,T285,变形量有多大呀,
调质后厚度加工至80能全部见光吗???

qibao9891

楼上的，你调质后再加工不行吗？285硬度正好加工。
先机加去锈皮，减少变形。
然后调质，调质完后把钢板校一遍，余量不小，变形好校。然后扒平面，开槽。这样干活的都跟着你舒服。
开完槽后淬火会导致组织应力不平衡，变形很大。


下面是回楼主的：

这种活好干。在盐水槽中做一个可以垂直的支撑着板的托架，保证板没入水中，并且不能来回晃动，还要有必要的间隙，防止变形难以取出。在板的两面对称布置两根大口径喷水管，可以单独控制流量，并与快开总阀门和大流量泵连接。

加热温度不宜选择过高或过低，按常规加热即可。提高加热温度和降低加热温度都会降低最终硬度，大家可以查查相关资料，在此不赘述。加热结束，取出预冷，然后淬入托架，并立即打开快开阀门，喷水冷却两平面。按水声法水淬油冷。

T8在碳钢中是过冷奥氏体最稳定的，淬火比较好上硬度。在这里主要是改变盐槽里水循环的方向，由热水向上循环变成平面中心向外循环。

为了生活

我建议:
  
  如果是批量生产的话,  设计一个专用的喷水架子比较好,  我见过圆钢热处理流水线, 它的淬火方式就是喷水,  喷水装置就的像淋浴喷头似的,在圆钢的周向同时喷水,  我认为这种方式可以解决淬不匀,还可以平衡应力.

hjfxy

普通水淬就行,一定要立着放,800,欲冷30-60

为了生活

在淬火槽中放置好支架，然后将加热完成的平板工件用夹具装夹好，最好用钩子一类的方法勾住其下端，放入淬火槽中。用水泵将20℃左右的15%的NaCl水溶液喷到工件上，使后续的水流很快冲刷掉前面的被加热的盐水，保证其冷却性能。喷射时间控制在35秒左右，及时回火。为了防止边角产生裂纹，可以用槽钢（越薄越好，防止影响冷却性能）焊接成一个两侧及底面连接的U形槽中，槽钢的高度10mm左右，夹持住工件即可。  工件出炉后，迅速放入夹具中，上边可以先不浸入水中，10秒钟以后浸入，同时停止喷水。也可以在工件出炉后，上面盖上与底面相同规格的槽钢，同时冷却。加热温度采用800℃（盐浴炉），20分钟；如果采用普通电炉，加热温度应当提高20℃，时间应延长到40分钟。说的不一定对，与大家共同讨论吧。

yefengdana

1.条件许可尽量采用盐浴炉加热，加热时使板垂直悬挂。
2.800度保温12分，出炉预冷，当板的四角发暗时，可垂直匀速入盐水，同时上下移动，减少蒸汽膜的数量
3.10秒后快速转移至油池中冷却10分后取出。

以上是我之前的做法，不当之处请各位大虾指正。