粉末冶金真空淬火的工艺,求各位大侠指导指导.
密度6.8~7.0 Cu1.5% 技术要求HRC35~42 产品直径50厚度10MM产品须要预热吗
油温50度低不低
保温时间怎么计算
谢谢
粉末冶金零件到真空炉进行热处理，与普通零件在真空炉热处理的要注意的问题一样要考虑。
1、分阶段加热是必要的，加热与保温根据零件的有效厚度选择。
2、如果是连续生产，油温保持在50度并不现实，应该在一个范围。 什么材质配比？各自粒度？·········· hongqk 发表于 2015-1-26 17:17
粉末冶金零件到真空炉进行热处理，与普通零件在真空炉热处理的要注意的问题一样要考虑。
1、分阶段加热是必 ...
直径50mm厚度10mm 保温时间怎么计算昵？油温50度与70度对淬火产品的冷却速度有影响吗？对于粉末冶金来讲。谢谢 材料的组成呢？ 本帖最后由 yangzc 于 2015-1-31 12:58 编辑
hongqk 发表于 2015-1-30 19:55
材料的组成呢？
密度6.8~7.0g/立方厘米含碳量0.8%Cu1.5% Ni 1.75% Mo0.5% 技术要求HRC35~42 产品直径50厚度10MM 557的真空炉 装250公斤左右小产品工艺怎么做保温时间怎么计算？油温对粉末冶金产品硬度均匀性的影响？ 怎么装炉的？拍照片看看，有难度。 本帖最后由 zhenlinchuan 于 2015-12-3 17:13 编辑
50度不低的。。。。
yangzc 发表于 2015-1-31 12:32
密度6.8~7.0g/立方厘米含碳量0.8%Cu1.5% Ni 1.75% Mo0.5% 技术要求HRC35~42 产品直径50 ...
这个含碳量及合金元素都不低，尝试用两段式工艺，低温段保温60分钟，高温段保温40分钟。油温50度和60度没有什么差别。 hongqk 发表于 2015-2-3 08:50
这个含碳量及合金元素都不低，尝试用两段式工艺，低温段保温60分钟，高温段保温40分钟。油温50度和60度没 ...
粉末冶金的导热性很慢,装炉250公斤左右,分四层 .557的油炉 , 淬火出来硬度均匀性很差.是不是油温还不够高,冷却速度还不够快850淬火,回火时产品尺寸收缩很大,有10个丝
油温70以上会不会好点? yangzc 发表于 2015-2-6 11:13
粉末冶金的导热性很慢,装炉250公斤左右,分四层 .557的油炉 , 淬火出来硬度均匀性很差.是不是油温还不够 ...
千万别提高油温，你装那么多，表面积已经很大了，又是多孔的粉末冶金件，与油的接触面积很大，你现在淬火瞬间的最大温升是多少度？
如果这个油温升得很高的话，不但会影响零件冷却速度，还有安全隐患。 铁基粉末冶金零件的整体淬火由以下3道工序组成:
奥氏体化。在具有和化合碳含量相当碳势的保护性气氛下，将零件加热到高于A3温度，通常为850℃，并保温一定时间，其长短视零件形状及尺寸而定。诸如30min，使之奥氏体化。
淬火。从奥氏体化温度或稍低，但仍高于A3的温度，将零件淬于油或水中，使奥氏体转变成硬且脆的马氏体或贝氏体。对于铁基粉末冶金零件，最好是淬于温油(50℃)中，这是因为粉末冶金零件具有孔隙度，淬火冷却速度太快时，零件可能开裂。另外，采用盐水淬火时，淬火后，存留于孔隙中的盐水会导致零件严重腐蚀。
回火。依据GB/T19076-2003“烧结金属材料-规范”铁基粉末冶金零件通常是在180℃(烧结镍钢为260℃)下回火，回火时间通常是依据零件断面厚度，按每25.4mm回火1h。其目的是消除奥氏体转变为马氏体与贝氏体时产生的内应力。回火可减小马氏体与贝氏体的脆性，提升零件材料的韧性。
1.1孔隙度对粉末冶金Fe-C材料淬透性的影响
淬透性的定义是，快速冷却时，在一给定深度，材料试样从奥氏体转变为马氏体的能力。淬透性通常是用顶端淬火法测定的。为测定烧结碳钢的淬透性，由水雾化铁粉与0.9%(质量分数)石墨粉的混合粉，用压制-烧结制成Φ80mm×高30mm，密度为6.0～7.1g/cm3的坯料[化合碳0.8%(质量分数)]。再由坯料切削加工成顶端淬火试样，于870℃，在中性气氛中，奥氏体化30min后水淬。从淬火端每隔2.5mm测定一次表观硬度HRA。同时，还和由C-1080锻钢切削加工的顶端淬火试样进行了对比。试验结果示于图2。
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图2烧结碳钢与常规C-1080碳钢的顶端淬火淬透性比较
从图2可看出，材料试样的密度(即孔隙度)对淬透性有若干影响。首先，孔隙度减低材料的热导率，这是因为孔隙中充满空气，而空气的热导率比钢小。另外，由于硬度压痕和材料基体中的孔隙度相关，从而也影响测定的硬度值。图2还表明，淬透性差不多随着烧结钢材料密度增大呈直线性增高。因此，在设计-具有给定材料密度的粉末冶金碳钢零件时，对于选择使零件横截面能全部转变成马氏体的合适材料组成，图2是有用的。
1.2铁基粉末冶金材料的淬透性标准
在设计-铁基粉末冶金零件时，要想使粉末金零件的横截面经过淬火-回火转变成马氏体，就必须依据材料的淬透性来选择适当的材料。
烧结钢试棒是用雾化铁粉混入0.90%石墨，经压制、烧结而成，密度为6.0～7.1g/cm3。
于870℃在中性气氛中奥氏体化30min后水淬。从淬火端每隔2.5mm测量一点
就铁基粉末冶金材料而言，除上述的孔隙度影响材料的淬透性外，添加于材料中的合金化元素，诸如铜、镍、钼等，也影响材料的淬透性。美国金属粉末工业联合会(MPIF)在1997年第一次发布了铁基粉末冶金材料的淬透性标准，见表1。这个标准是依据ASTMA255顶端淬火试验方法标准制定的。
硬度与深度的关系曲线是用HRA硬度标尺作出的。端淬深度是指在试样上从淬火端到硬度值低于65HRA处的深度(每间隔1.6mm(1/16英寸)取一硬度读数)。倘若试样表面的硬度未达到65HRA，则将其端淬深度(深度J)列为<1。J65若为2，就表明端淬深度为2×1.6mm=3.2mm。鉴于表2中列出的淬透数据都是用表观硬度测定的，因此，测定的结果中也包括密度的影响。综上所述，要想得到粉末冶金材料的精确淬透性，必须对材料在同一密度条件下进行比较。
2合金含量对铁基粉末冶金材料淬透性的影响
美国评定MPIF标准35“粉末冶金结构零件材料标准”中的材料热处理性能的粉末冶金技术中心(CPMT)最近的协调工作证实，烧结零件名义组成的含碳量(指化合碳)为0.5%(质量分数)时，热处理的材料性能最好，随着烧结体密度与合金含量增高，其可进一步减小。含碳量较高的零件淬火时，变形、脆化及淬裂的几率增大。图3示二种预合金化粉末冶金钢的这种效应与化合碳含碳增高的关系。图4示，由于添加铜与镍，粉末冶金材料淬透性的改进。图4中所示4种组成的试样都是在生产条件下烧结到密度为6.7g/cm3，淬火与回火的。
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图3合金化烧结钢FL42××与FL46××的含碳量对抗拉强度的影响。烧结钢密度7.16g/cm3。
(1Ksi=6.985MPa)
图4中的数据表明，铜可有效增高表面淬硬性，但只能适度增大淬透性。同时添加镍时，可进一步增大淬透性，但表面淬硬性增高不大。
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图4铜含量和镍含量对烧结钢淬透性的影响(试棒材料密度6.7g/cm3)
对3种烧结体密度为7.0g/cm3的铁基粉末冶金材料和选择的3种常规锻钢进行的顶端淬火对比试验研究结果示于图5。通常，多用粉末冶金镍钢FN-0205零件替代SAE8620钢零件。虽然粉末冶金FN-0205钢可达到和SAE8620钢同样的表面显微硬度，但其淬透性差，这会减低零件实际承受载荷的能力。对于这类情况，零件生产企业必须依据对零件用途的全面分析，来确定这样替代是否合适。
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图5粉末冶金钢与常规锻钢顶端淬火淬透性曲线比较 铁基粉末冶金零件材料的生产必须具有的许多性能与组织结构都是在烧结过程中形成的，但其中一些性能只有通过后续热处理，才能得到改进与完善。因此，热处理对于铁基粉末冶金零件产业是极其重要的一项技术。
大部分铁基粉末冶金零件，为了增高强度、硬度及耐磨性，都需要进行整体淬火，即淬火与回火。需要进行整体淬火的铁基粉末冶金零件，其化合碳含量应≥0.3%(质量分数)。在工业生产中铁基粉末冶金零件的整体淬火由以下3道工序组成:
1、淬火
从奥氏体化温度或稍低，但仍高于A3的温度，将零件淬于油或水中，使奥氏体转变成硬且脆的马氏体或贝氏体。对于铁基粉末冶金零件，最好是淬于温油(50℃)中，这是因为粉末冶金零件具有孔隙度，淬火冷却速度太快时，零件可能开裂。另外，采用盐水淬火时，淬火后，存留于孔隙中的盐水会导致零件严重腐蚀。
2、奥氏体化
在具有和化合碳含量相当碳势的保护性气氛下，将零件加热到高于A3温度，通常为850℃，并保温一定时间，其长短视零件形状及尺寸而定。诸如30min，使之奥氏体化。
3、回火
依据GB/T19076-2003“烧结金属材料-规范”铁基粉末冶金零件通常是在180℃(烧结镍钢为260℃)下回火，回火时间通常是依据零件断面厚度，按每25.4mm回火1h。其目的是消除奥氏体转变为马氏体与贝氏体时产生的内应力。回火可减小马氏体与贝氏体的脆性，提升零件材料的韧性。 个人感觉，这个硬度不均匀现象是因为密度低的关系。
打硬度的时候，打到比较致密的地方会得到小压痕，读数会高，打到空隙地方，会打塌一大片，得到的压痕就大，给出的错误数据就是硬度很低。
一般我们在零件比较致密的某一个面上打硬度，打很多点，取最高的3-5个数据算平均值，把这个平均值写到报告里。
当然现在也有的粉末冶金密度可以做到7.6以上的，基本不会出这个硬度难打问题。 yangzc 发表于 2015-2-6 11:13
粉末冶金的导热性很慢,装炉250公斤左右,分四层 .557的油炉 , 淬火出来硬度均匀性很差.是不是油温还不够 ...
非常不赞同将油温提高淬火，你本身就是普通真空淬火油，按照设备的正常设计，满炉产品下油后，油温温升会达到50℃，入油后油温将达到120℃。真空炉淬火硬度戴均匀性很差，大多数是装炉的问题，因为真空环境下主要靠辐射加热，所以装炉一定要考虑炉内辐射不到的地方，阴面与阳面的问题。 我现在也有一款产品和你说的很类似，不知道你们的热处理解决了吗？
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