直径12的40Cr热处理如何做？

cnpjj · 发表于 2009-8-31 17:18:27

有一产品为40Cr材料，呈J形，要求强度为22222N，硬度要求为HRC38--45（如强度能达到，硬度可次要考虑）。

我们第一批生产了约2000个，强度能达到23000N，但很不稳定，有高的，也有低的，失效模式基本是断裂，后来我们通过了解热处理工艺（外协的），才知道那批产品是在380度回火的，保温时间为1小时，通过查找资料知道这种温度容易产生第一类回火脆性，所以这工艺不行；

吸取第一次的经验，避免第一类和第二类回火脆性，我们采取了更改热处理工艺，回火温度提高到450，时间增加至2.5小时，用水快速冷却，硬度控制至HRC42--45 ，但经我们强度试验，高的有26000KN，低的仍只有23300N，而且将这零件装到我们总成上拉，基本在22000N时就断裂了，没有一个是拉直的，所以也说明了这个零件刚性有余，但韧性不足。

不知谁有更好的解决方法？

我们现在想到的是：多试热处理工艺；更换材料为42CrMo，但这价格太高；或更改为65Mn（这个材料还没买到）。不知这些措施能解决强度问题吗？？

谢谢！

lzd3222 · 发表于 2009-8-31 20:45:27

所需强度：22222/(12×12×3.14/4)×1000000=196.585MPa，再乘上一个安全系数1.5，得294.878MPa。也就是说，设计成屈服强度为300MPa足够了，所以材料选用Q345~Q420就可以了，不用热处理。个人愚见

qibao9891 · 发表于 2009-8-31 22:57:16

楼上，楼主做的是拉力试验，不是抗拉强度试验。看楼主的意思，这个拉力试验中，工件薄弱部分是受弯曲载荷的，自然也就不能全按照抗拉来计算。

cnpjj · 发表于 2009-9-1 18:20:31

3楼正解！

我们不是做材料的抗拉强度，是做成形后产品的强度试验

m23555399 · 发表于 2009-9-1 18:59:12

450回火快冷。还是有应力存在。再在(180～200)°C回火两小时左右。个人愚见

lzd3222 · 发表于 2009-9-2 00:14:52

昨天是本人理解有误。那么采用局部高频淬火怎么样？还有，可以试试喷丸强化。另外，不知零件表面的脱碳情况如何？

cnpjj · 发表于 2009-9-2 12:06:37

今天试验结果，真如5楼所建议的那种情况出现了：前天我们将一批新热处理过的产品拉了一下强度，基本稳定在24000KN左右，今天我们将产品黑色电泳回来后，试验强度，发现比电泳前高了1000N，都在25000N了，我们真是百思不得其解啊！不过从电泳工艺上分析，我们猜测与电泳最后一道工序195度烘烤1小时有关吧，也就如5楼所说的情况。当然这只是猜测，我们还有待分析。
下步我们改用42crmo在做热处理了，不知效果会如何！再下步我们还会用65Mn材料做试验！！

大虾 · 发表于 2009-9-2 12:20:59

回火380 硬度有38~45HRC
回火450 硬（醒）度有42~45HRC
不知版主如何理解! 本帖最后由 excellence 于 2009-9-2 18:55 编辑

cnpjj · 发表于 2009-9-2 18:42:56

我们实际试出来，430度和450度回火，强度都不行！

excellence · 发表于 2009-9-2 18:58:44

8# 大虾
你是说温度不同硬度却相近吗？这种可能性是存在的，因为回火后的性能是回火温度和回火时间的函数。

大虾 · 发表于 2009-9-2 19:04:04

不理解同样的产品,同样的淬火工艺,同样的设备,为何回火温度提高了,硬度也增加了,若如此,我以后凡回火偏低的产品,我再加点回火温度为变好了!也许我的理解有误,请10#版主说明,谢!

excellence · 发表于 2009-9-2 19:20:14

仔细看了楼主的帖子，楼主并没有说明380℃回火1h后零件的硬度是多少？还是请楼主说明一下吧。

luzhen001 · 发表于 2009-9-2 19:29:24

7# cnpjj

用42CrMo做这方面的实验估计力学性能更容易满足，肯定回火温度比40Cr更高，力学性能也会更好！！

tq_2008a · 发表于 2009-9-3 15:34:21

看了楼主的帖子我突然想笑.
380回火应该是多少度;
450回火又有多少度呢.
怎么会温度越高越硬呢...
个人遇见

空余恨 · 发表于 2009-9-3 16:21:43

我想楼主的原材料是用的热轧料吧，为什么不用冷拔40Cr棒料试试呢？

qibao9891 · 发表于 2009-9-5 22:53:53

楼主发现的这个现象是否可以这样解释：

回火后水中快冷，工件表面残余压应力。在拉力试验中，工件薄弱部分受弯曲，中性层内侧受拉应力，外侧受压应力。
外力施加所产生的压应力和表面残余压应力叠加，造成工件表现出的拉力值偏低且不等。
然后经过长时间低温加热，残余应力消除或降低，叠加效果消失或不明显，则拉力值升高且趋于相同。

建议：
1.回火后采用散开空冷。
大和久重雄在108招中提到，抑制二类脆性的最小冷速为10℃/分，楼主工件只有12mm，散开空冷足矣。可以有效减少表面残余压应力。
2.回火后快冷，然后低温去应力回火。
这是楼主摸索出的工艺。

cnpjj · 发表于 2009-9-8 18:32:55

现在通过各种材料、各种工艺试验，表现得越来越复杂了：
42CrMo的材料，HRC38时强度很好，有25000N以上，但隔了一天做试验，却只有23000N了，黑色电泳后也只有22000N了（以上都是拉直，没有断的），今天再用新材料将硬度提高到42--45，强度也只有24--25，低的只有23.5KN（有一半产品是断，一半是拉直）；

40CrMo的材料，硬度为40--45，现在强度也基本在23--24KN左右，也不是很高，偶尔也有低于22KN的；

这个产品要保证99%以上合格才行，但材料和热处理知识太复杂了，我们始终摸不透，不知哪位高人能否现场指导一下，谢谢！

cnpjj · 发表于 2009-9-8 18:40:43

附件是我司产品！

cnpjj · 发表于 2009-9-9 19:03:38

自己顶一下！

大虾 · 发表于 2009-9-9 19:15:32

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