为什么会出现这样的金相？

ylin-82

各位前辈，我这有一些A3渗碳件，今天做了金相，腐蚀后却出现了以前从没有见过的图片，做了N多次都是这样。
抱歉，请大家首先忽视那些划痕 。
请各位帮忙分析，心部是不是没有腐蚀到？图片中的小黑线是什么，是裂纹吗？那些黑色块状物是什么？过渡层网状物是铁素体么？
不胜感激！

100X
1
2
3
4
5
6
7
8
9

500X
10
11
12
13
14
15
16

ylin-82

为什么会有这种似是腐蚀不到的现象，这是热处理造成的还是原材料的问题？
还望各位高工解答，谢谢！

秋天的风

试样做的差了点，但已经腐蚀好了，心部全是F，所以都是白色的。
小黑线可能是裂纹，也可能是你试样没有做好。
黑色的块状是P，过渡层网状物是铁素体。
A3渗碳后的冷却不好就是这样组织。

ylin-82

秋天的风 发表于 2014-11-30 11:19
试样做的差了点，但已经腐蚀好了，心部全是F，所以都是白色的。
小黑线可能是裂纹，也可能是你试样没有做好 ...

谢谢秋天的风。
现在产品达不到客户使用标准，提前失效。我现在都不知道要怎样处理这些产品了，关键是20000多件客户已经装机了，表面硬度在客户技术要求范围内的：HR15N 82-88，渗层深度梯度显示0.25mm处HV550，0.3mm处HV495，也在客户要求范围。
产品失效的主要因素是组织因素么？

fengyonghe

秋天的风已经解释了，补充一点也许是至关重要的。表层晶粒度正常，过渡层以后晶粒迅速长大，在显微镜下，还装不下一个晶粒，所以你会感到没腐蚀出来。碳沿着晶界扩散，便形成了黑线。如果你的渗碳温度正常，晶粒迅速长大的原因是原材料的本质晶粒度不合格。渗碳后这么大的晶粒，会使材料的性能严重恶化。我认为是原材料不合格不是你渗碳的问题。

fengyonghe

还有一种可能是之前经过了临界冷变形，使钢在加热时晶粒异常长大。

ylin-82

fengyonghe 发表于 2014-11-30 18:25
还有一种可能是之前经过了临界冷变形，使钢在加热时晶粒异常长大。

谢谢fengyonghe，今天又重新研磨了试样，发现试样腐蚀后试样有许多网状格子（目视，其实上次也是这样），金相显微镜下似乎又能看到一些晶界了，但是仍然非常大。
向您请教，临界冷变形的定义，这和冷冲压件是否有关？若是原材料问题，为什么表层晶粒度正常，而过渡层后晶粒度不正常？
谢谢，在下基础较差，还望您不吝赐教！

fengyonghe

变形量不同加热时晶粒长大倾向不同，能使晶粒异常长大的变形量叫临界变形量。示意下图

冷加工都要避开临界变形量。
渗碳时金属近表面的晶界很快渗入了碳，阻值了晶粒长大。所以近表面的晶粒不容易长大。

ylin-82

fengyonghe 发表于 2014-12-1 01:41
变形量不同加热时晶粒长大倾向不同，能使晶粒异常长大的变形量叫临界变形量。示意下图

冷加工都要避开临 ...

谢谢解答！
产品的失效方式是冲击开裂，冲击一次就开裂了，正常应该要冲击6次后才会开裂，至于冲击载荷则不得而知。这种产品已经做了很多，同样的产品，同样的炉台生产，就这次做出来后是这个样子。

silverius

fengyonghe 发表于 2014-12-1 01:41
变形量不同加热时晶粒长大倾向不同，能使晶粒异常长大的变形量叫临界变形量。示意下图

冷加工都要避开临 ...

老师，学习了。非常感谢。
其实我一直对这个有疑问，那就是这个“冷变形对再结晶的影响”是不是只在铸锭才明显呢。因为在结晶完成后，如果使用了扎、拔、锻打等，那变形量肯定在50%以上了。

ylin-82

我的这个产品呈一个喇叭状，它是怎么成型的还真不是很清楚，从表面来看像是冷冲压成型。

ylin-82

fengyonghe 发表于 2014-11-30 16:59
秋天的风已经解释了，补充一点也许是至关重要的。表层晶粒度正常，过渡层以后晶粒迅速长大，在显微镜下，还 ...

老师，你好，我今天重新做了试样，其中包括一件重新加热淬火的（未回火），还望你能继续指教，谢谢！

一、原试样（11.29上传图片）重新研磨抛光，发现了约0.08mm厚的白色组织，暂时没有查清是脱碳层还是氮碳共渗形成的白亮层（这个产片有可能是860度氮碳共渗的，现在已经查不出来了）
100X
1
2
3

500X
4
5

二、另外的一个产品，分为原样品与盐浴淬火后的金相。
第一组、客户提供试样
100X
6
7

500X
8
9

第二组、同第一组样品，切开后的另一半直接用盐浴炉860度加热淬火（淬火前未采取正火或退火措施），得到的组织如下图。
100X
10
11

500X
12
13

ylin-82

盐浴炉重新淬火的一半在原过共析层显示出明显的晶界，看不到未淬火的一半那种细密的组织，局部心部晶粒似乎要较未重新淬火的一半要好一些。
这是为什么？
还请各位老师多多指导。

ylin-82

拜托大家了，着急啊，今天就要回复客户了。

cyj

首先“盐浴炉重新淬火的一半在原过共析层显示出明显的晶界，看不到未淬火的一半那种细密的组织，局部心部晶粒似乎要较未重新淬火的一半要好一些。”这个表层的组织还是与腐蚀程度有关，相对腐蚀的浅了。其次针对此零件的冲击开裂与工件的材料与成形有很大关系，最直接的可采用不同批次的材料在同一炉进行热处理来进行验证。

ylin-82

cyj 发表于 2014-12-2 08:45
首先“盐浴炉重新淬火的一半在原过共析层显示出明显的晶界，看不到未淬火的一半那种细密的组织，局部心部晶 ...

刚刚重新腐蚀了一下，又重新看到了那种明显的高碳马氏体组织了，心部仍然是那种粗大的块状铁素体，谢谢！

ylin-82

重新腐蚀了一下860度盐浴炉返工的样品，请大家再看一下，盐浴炉可能有脱碳现象，谢谢！

100X


500X

秋天的风

建议盐浴炉800度左右加热，淬水或盐水。
给你说这个料极容易晶粒粗大，加热温度一定要低，冷却速度一定要快，你的介质是什么都没有说。

fengyonghe

ylin-82 发表于 2014-12-1 22:49
老师，你好，我今天重新做了试样，其中包括一件重新加热淬火的（未回火），还望你能继续指教，谢谢！
...

渗层的晶粒度没有变化，只是由于部分脱碳便看到了网状碳化物。把渗层的对比度调大也可以看到网状碳化物。内部晶粒度有改善是由于加热时处于完全奥氏体化，没有未溶碳化物，冷却后又变为铁素体，这会有两次新晶粒形核长大过程（两次重结晶），因而晶粒大小会有改善。但加热时表面有大量未溶碳化物会阻止晶粒长大。
钢的组织从表面到内部都是贝氏体转变，你放大了看分布着密集的细小颗粒，那不是碳化物。是不是冷速和以前有什么不同吗？或者是材料的淬透性有变化？那就要分析化学成分了。

ylin-82

秋天的风 发表于 2014-12-2 12:07
建议盐浴炉800度左右加热，淬水或盐水。
给你说这个料极容易晶粒粗大，加热温度一定要低，冷却速度一定要快 ...

谢谢，这个产品原来一直都是在转炉920度渗碳保温，降温到860度淬水的，现在有产品使用多用炉860度碳氮共渗淬油的，只是现在已经无法得知这些失效的产品是在哪里做的了。