求助CR12真空炉热处理

zkp123321

工程师好，我们的CR12，厚度105MM今天在真空炉子，850保温3小时，1000度保温3.5小时淬火出来，井式炉子200第一次，380第二次回火过后，出现两个问题，第一硬度只有52左右，第二上面和侧面都有52左右，下面只有46请工程师帮忙分析一下好吗?(工艺不是我定的)

zkp123321

上面的炉子是真空油淬火炉子.我们表面的氧化层已经磨削的很深了,也就是基本排除氧化的影响.

霍大侠

个人认为工艺上除了380度回火有些不当外,其他还是基本正常.
1,会不会淬火冷却时间稍短;
2,现在材料市场有些混乱,化学成分有没问题?

zkp123321

关于材料我说一点,就是我们的材料是国产的,很不稳定.但是我们这个真空炉子老出现相同的问题就是,大小件混装的时候,小件的有效厚度应该比这个大都能淬硬,但是尺寸大的(不是有效厚度),有效厚度并不大的,反而淬火回火出来硬度打不到,有工程师指出是尺寸效应,请专家们指正,一出现上述问题的原因,二能否具体详细的解释一下尺寸效应,本人这方面不太熟悉.

混在西北

和冷却 和装炉量 有关吧

尺寸效应  今天看了一会又不记得了
我也是 初学者阿

xbinge

尺寸效应(Size Effect)

“一尺之棰，日取其半，万世不竭。”是中国古代战国时期的智者公孙龙说的一个命题。意思是说一尺长的木棍，每天砍掉一半，这样砍下去，永远也砍不完。这反映了古人认为事物无限可分的大胆猜想。

那么现代科技对这一命题是如何理解的呢？自从原子、分子概念确立后，人们已经认识到，当物质分割到比原子、分子（1埃）还小时，物质的性质就会发生改变，或者说变成了新的物质。

在作电解水实验的时候，电流可以帮助我们把水分子分成氢和氧。可见虽然我们还可以继续分割下去，但分割的对象已经发生改变，就好比是我们把一条蚯蚓一分两半后，分别生出的不是两只蚯蚓而是两只蝴蝶一样。

当引入纳米概念后，我们发现实际上物质在分到纳米尺度（10埃，即相当于10个原子的长度）的时候就已经发生了种种变化，当然这个时候物质的种类还是保持不变的。

熔点变化：纳米金颗粒的熔点为330摄氏度，比普通金的要低700度，而纳米银粉的熔点仅为100度左右，和水的沸点差不多了。

颜色变化：如金属纳米材料的颜色会变成了黑色。

导电性变化：金属纳米材料会变为绝缘体。

这些奇特现象的发生，就好比我们把一段枯木棍一分为二后，每一段短木棍变成了发芽的树枝。

看来，仅仅改变物体的尺寸形状，也可以改变物体物性，这确实与我们在宏观世界里获得的经验是矛盾的。

在理解尺寸效应的时候，最经常被人们提起的是在生物学中的例子。一只昆虫如蝗虫，身长大概是10个厘米，它有6只腿，每只腿大概只有两三毫米粗，但蝗虫一跃可能会有一米高，几米远，从好几米的高度落下来，也不会伤害它。

这是一个什么概念呢？假设我们人类是蝗虫的话，这意味着我们的腿只有手指头那么粗，但我们可以跳10米高（人类的跳高世界记录只有2米5左右），50米远，那样百米大战将变成了运动员的跳远比赛。我们还可以从随便哪幢摩天大楼上一跃而下，而毫发不损，电梯公司真可以倒闭了。

情况当然不是如此，事实上我们每个成年人的大腿都有几十厘米粗，只能跳一米高，几米远，要是从四、五米的高度落下来，就得受伤。而比我们体形更加庞大的动物在这方面，显得更加没有天赋。大象的腿粗的象故宫大殿里的柱子，但没有人见大象“跳”过，实际上大象的四条腿中总有两条是落在地上的。要是我们把大象从两层楼的高度上扔下来，动物园一定会告我们谋杀的。

这也能解释为什么历史上的庞然大物恐龙会绝迹。生物身体的尺寸越大，越不灵活，也越容易受伤，所以在环境变化，灾难来临时，体形大的生物就不易生存。

生物为什么会有这种尺寸效应呢？从化学和力学的角度看，生物都是由碳水化合物，体液等构成。建造的材料相同，所以不同生物的密度、强度、体力也是相同的。

随着生物体尺寸的增大。体重与体积成正比，所以体重的增加是以三次幂的速度增加的。支撑体重及运动的能力是与腿的受力面积成正比的，所以是以二次幂的速度增加的。可见生物支撑体重及运动能力的增强，比体重增加的要慢。这种情况下，只有再增加受力面积，即再增加腿的尺寸才可以抵消体重的更快增加。

生物 整体尺寸 支撑腿的尺寸

大象 4米 0.5米

人 2米 20厘米

蝗虫 10厘米 2-3毫米

蚊蚋 <1厘米 0.1毫米

在地球上，如果我们把人类的尺寸看作是最佳生命尺寸的话，那么在质量小于地球的行星上，最佳生命尺寸应比地球上的大。但过小的行星则其大小可能无法维持一个生物圈，因此仅考虑尺寸效应对生物的影响，我们也可推测能够进化出智慧生命的行星，其大小应当受一定限制。

xbinge

我以前没听说过热处理中的尺寸效应影响，上面的尺寸效应，是我刚刚找到的，等待大家的解释，谢谢

zkp123321

谢谢大家的帮忙,呵呵,欢迎继续

wangqinghua196

原帖由 zkp123321 于 2007-10-12 19:45 发表
工程师好，我们的CR12，厚度105MM今天在真空炉子，850保温3小时，1000度保温3.5小时淬火出来，井式炉子200第一次，380第二次回火过后，出现两个问题，第一硬度只有52左右，第二上面和侧面都有52左右，下面只有46请工程师帮忙分析一下好吗 ...

加热温度出了问题,要求58-60HRC时，1000℃加热淬火,和380℃回火不匹配。
不是所说的尺寸大------尺寸效应的 问题
希望大家在运用理论知识时，不要张冠李戴！

zkp123321

上面的专家能不能进一步指出问题的原因,怎么个不匹配方法?

一路有你

工艺时间太长，不用3小时。温度已有点高。970用2小时足够。
硬度不足还与你冷却压力
有关，这种材料冷却压力
常用到4Kg

zkp123321

算是学到新东西了,谢谢一路有你了.

有容乃大

CR12一般用980淬火就行了.而且我个人认为105MM厚度真空淬火保温时间有90分钟左右就够了,只要你预热充分.380中温回火是可以的,硬度一般在57左右,如果达不到,就要分析你的材料成分是否有问题了.

有容乃大

另:关键还是看你们那个工件的使用范围是怎样的

maminglong

就我个人认为，可能有以下的原因造成了您的结果

首先，就是在做热处理之前，工件的合金成分是否符合要求，成分的均匀性如何，这是应该考虑的，同时我认为，如果工件进行过加工，那么加工的工艺效果如何，对后续的工艺是有影响的，而且在进行淬火之前，是否考虑进行其他的热处理工艺
其次，我认为在进行热处理装炉的过程中，大件和小件同时进行装炉不是很合理，第一，如果合金的成分不同，那么进行同样的热处理制度是不科学的，因为想得到一定的硬度，对于不同合金，工艺是不同的，第二，就算是同种的合金，大件和小件的吸热的效果是不同的，大件在进行升温和需要保温的时间要相应比小件达到同样的效果需要的时间要长，尺寸效应可能指的就是这个（对于具体的尺寸效应，我还是初学者，不能给于准确的回答），在同一个炉子的里，由于先后达到一定温度的时间不同，就会造成在短时间内，工件的整体平均温度不同，会形成一定的温度场差，我觉得，这样的场差是对热处理最终效果产生差异的原因之一，而且，在进行保温的时候，小件会在保温的过程中，有合金元素的扩散和固溶，而此时，大件所处的阶段要比小件落后，同时晶粒在保温的时候长大程度也是应该考虑的。第三，就是装件的顺序也是应该考虑的因素之一，对于不同合金，对于温度的敏感性也是会有区别的，希望能够仔细考虑。

在进行保温后，在空气中的停留时间也是影响最后效果之一，停留时间应该在设计工艺的时候有所考虑，不应该靠经验来进行。

淬火的介质也是应该考虑的因素，大件和小件的在同样的介质中冷却速度是不同的，如果想要达到同样的硬度，大件的冷却速度要和小件的冷却速度相同才行（这是对相同成分的合金而言），所以，冷却时流水的流速是值得注意的一个因素。如果用其他的淬火介质，那么介质在长期使用过程中，有效成分是否符合要求
淬火后在进行检验硬度时，应严格遵循国家标准，而且，在去掉氧化皮的时候，一定要同时去掉工件上下表面的氧化皮，有时候，可能就去了一层，而且，在进行硬度测量的时候，上下表面的平行度也是应该保证的。
硬度的测量，也是有标准的，而且，在晶界和晶内的硬度是不同的，所以要注意采取相应方法，取平均值，减小误差。
同时，去除氧化皮的厚度也是应该考虑的，如果去除过厚，那么测量的硬度就不是工件表面的硬度，而是其内部的硬度，这是和表面硬度不同的，一定要符合标准才行。
我认为，你可以找到工艺设计者，逐一排查上述影响因素，最终找到产生问题的原因。同时，你也可以借助尽享照片来看看，组织的变化是我们最应该注意的。
以上是我个人的一些看法，希望对你有所帮助。

老刚

热处理工艺不是根本问题,如果冷却速度没问题的话,会不会跟材料有关系,现在市面上的材料太假

shenfuhai

在1000度的保温时间略长,通常保温到100--150分钟,已经足够了.不知道是否你的装炉量很大,才保温那么长时间吗?
淬火温度是可以的,回火温度也没有问题.估计你的材料有问题.

热处理技师

我看到使用这样材料的问题不少所以我打破传统的淬火工艺，能够保证模具质量，所以建议大家多一些思考。炭浓度是淬火硬度的关键。提示一下。

油水混淬

我们厂有家客户也老是出现这种情况，材料也是一方面，你如果是１０２０淬火的话，本人建议第一次选用５２０回火３个小时或更长的时间，在这个温度不能二次硬化的应该选用低温淬火．

zkp123321

非常感谢大家的帮助,我们类似的情况还在发生,我把信息在给大家的详细一点,以边得到大家的帮助.                           "工程师好，我们的CR12，厚度105MM今天在真空炉子，850保温3小时，1000度保温3.5小时淬火出来，井式炉子200第一次，380第二次回火过后，出现两个问题，第一硬度只有52左右，第二上面和侧面都有52左右，下面只有46请工程师帮忙分析一下好吗?(工艺不是我定的),现在出现的问题仍然是硬度不合格,只有50度左右,我们的装炉方式是这样的,尺寸较小的模具,是竖起堆放在一起的,我们会留专门的空间,放置尺寸较大的工件(有效 厚度并不大50MM左右,)出来的情况是小件的都没有问题,大件的一般硬度上不去,只有50HRC,我们用的是真空中速淬火油,要说是油的问题,为什么小的(有效厚度大的能淬火60多的硬度),要说是材料的问题吧,出问题的是不同厂家的材料啊,这个原因还是可能性有点小哦,要说是炉子的问题,到底是那方面的问题呢?非常感谢大家的帮助.