渗碳件硬度不均匀问题

丹尼尔

我司有一款材料为SUM24L的零件，直径：22mm，长：176mm图纸技术要求：渗碳，表面56~60HRC,有效渗层HV1:0.6~0.75mm。  我们使用渗碳、淬火+回火出炉后检查，发现硬度有软点，硬度值在49~60HRC之间，有效渗层在04~0.52mm(当然，应该有更浅或更深地方，只是没打到那个位置)。做金相看，表层有黑色组织，往里更多托氏体，总渗层约0.94mm，个人觉得是冷却不足。重新加热淬火，还是存在软点。大家给点建议应该怎样做，才使其表面硬度均匀、有效渗层达到图纸要求呢？

[ 本帖最后由 丹尼尔 于 2009-6-10 22:03 编辑 ]

纸飞机

放在什么设备上做的，，，装炉量是多少。。

周建国

你说的总渗层是指金相法的深层吗？有效硬化层却在0.4---0.52。淬火后的硬度存在软点（深层不均和冷却不均所致）可以适当的进行扩散处理（尽可能的使浓度分布均匀），淬火采用专用工装（最好插放），适当降低淬火的温度。也可以采用盐浴或网带炉加热淬火。

横笛吹雨

除楼主自己分析的冷却原因外，可能还存在深层碳浓度不均匀问题，局部偏低，所以即使重淬仍不行。

丹尼尔

在丰东多用炉做的。装炉量：100件左右一炉。

丹尼尔

两位专家言之有理！回复周工，我所说的总渗层，就是指金相法的深层。我们装炉量也不算大呀，一炉才100件左右，也是像周工说的那样(插放)的。我把工艺说一下，你们看看是否合理，渗碳保温：900x1.0x260扩散：900x0.8x40淬火：850x0.8x20

wudejian

装件和冷却，渗层不能太浅，，知道原因，，为什么找不到问题的所在呢？？另外“强渗：900x1.0x260扩散：900x1.0x40”，这是叫强渗和扩散吗？？

雁南飞

有分析原始材料的组织吗？是否从在带状组织啊？还有淬火时油温和搅拌如何？个人认为工艺也值得商榷。强渗与扩散时间相差太多，而且CP还一样！

[ 本帖最后由 雁南飞 于 2009-6-11 08:02 编辑 ]

丹尼尔

不好意思，因操作失误。扩散的碳势应为0.8。你觉那里有问题吗？请指教…
  还有我们发现原因是一回事，解决得了解决不了又是一回事(目前正处理后者)！ 要是都能解决了，我还发上来向大家求助解决方法吗？

wtm42490880

表面存在软点的因素很多，比如说渗碳前清洗不干净,渗碳过程中气氛循环不好,冷却过程中没有搅拌等等,从你的结果可以看出你的有效硬化层要求0.6-0.75,而目前只有0.4-0.52,所以建议你返工处理,返工的方法是1.高温回火560度,保温到工件热透后30分钟即可;2.喷砂处理,清除表面氧化皮和油物等,利于后面的补渗处理;3.补充渗碳,强渗碳势1.2,扩散碳势0.8,出炉碳势0.9,如果害怕超过深度可以只有扩散阶段而不采用强渗阶段.4;出炉淬火,淬火前开搅拌5分钟,淬火时前10分钟开搅拌;5.渗碳后回火;180度保温2小时

lyg681222

楼上提供的方法很正确。补充一点：扩散碳势可以提高，控制在1.0-0.05,另外，淬火油的冷速指标降低，往往直接淬火出现软点，返工再淬火时，工件表面含碳量要求低多了。

丹尼尔

首先，感谢大家热心回贴帮助和分析原因！至于材料是否带状，正在制样中，等出结果后告诉大家结果。我们使用淬火时的油温是60度，搅拌率45HZ.

金相图片如下：

[ 本帖最后由 丹尼尔 于 2009-6-11 09:51 编辑 ]

玉米清阁

“高温回火560度,保温到工件热透后30分钟”
为什么增加此步骤？

雁南飞

我想10#的意思是要在重淬前，消除淬火应力，和改善下组织。以防止在重新加热时发生变形等。
还有，楼主已经采用重新加热淬火了:“重新加热淬火，还是存在软点".楼主可否透露下重新淬火的工艺。
还有在第一次加热前，以及在重新淬火前，工件的表面质量如何？

周建国

我觉得楼主的产品不需要补渗处理，因为他的产品金相法看出来的产品已经达到了0.94mm,如果按照楼上的同仁说的需要补渗处理，那么深层不是还要增加了吗？他的产品只是产品的表面碳浓度不均（气氛的不均匀性，温度的不均匀性），或者是冷却不均产生的。可以适当的进行合理的扩散工艺（当然处理前进行喷丸处理还是必要的）再降温，保温后后出炉淬火即可。如果是材质的带状组织超差引起的那就另当别论了。（只有更换材质了）。

[ 本帖最后由 周建国 于 2009-6-11 11:20 编辑 ]

丹尼尔

重新淬火前工件外表质量看上去还算可以呀~
重淬工艺如下：加热至900，保温35min,降温到850，保温30min淬火。

雁南飞

同意周工的话（周工好久不见啊！呵呵），不需要补渗！
我认为材料带状组织严重可能是造成主要原因。
“他的产品只是产品的表面碳浓度不均（气氛的不均匀性，温度的不均匀性），或者是冷却不均产生的”
在处理其他产品时有没有这种现像？

丹尼尔

在处理其他产品时没有发现这种情况呀！
根据大家分析来看，我怀疑是材料带状造成。

霜月

楼主重新淬火时仍采用了原来的淬火油吗，是否加强了搅拌？

丹尼尔

重淬是原来的淬火油(油刚换不到一个月)，是同一台炉。有试换过另一台索罗多用炉重淬，结果还是一样(硬不均匀)，两台炉生产其它零件都正常，我们没加强搅拌。