请教各位专家

清清的河

材质40Cr 直径101mm厚度44mm中间是38mm通孔，表面光面的工件，单个2.2公斤，客户要求淬火回火，硬度要达到HRC58 -62淬火深度要5mm，内孔、外圆、侧壁都要。 就是破开后测5mm的地方硬度也要达到58要用什么设备跟工艺？

夏日凉风

心部硬度怎么检测啊？抽检做破坏性试验？

清清的河

夏日凉风 发表于 2013-3-12 13:16

                               
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心部硬度怎么检测啊？抽检做破坏性试验？

是的，只能这样了，这个难度非常大。

所以因为

清清的河 发表于 2013-3-12 13:25

                               
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是的，只能这样了，这个难度非常大。

材料的含碳量是否在上限？准备用什么冷却？

吉祥如意

如果条件具备，使用多用炉淬火是最佳选择。

tom

楼主家里都有什么设备很关键。

aaron01

这个零件还是用水或者是盐水淬火比较保险，油淬似乎很难达到。
盐浴炉或者是井式炉加热，淬盐水。

搬运工

我认为 客户的这个要求找不到依据。

孤鸿踏雪

吉祥如意 发表于 2013-3-12 14:03

                               
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如果条件具备，使用多用炉淬火是最佳选择。

     我看万用炉也白搭

孤鸿踏雪

aaron01 发表于 2013-3-12 14:12

                               
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这个零件还是用水或者是盐水淬火比较保险，油淬似乎很难达到。
盐浴炉或者是井式炉加热，淬盐水。 ...

盐水能保证外圆、端面和内孔深度5mm处的硬度58HRC以上？

孤鸿踏雪

      我看只有采用高频淬火了

tom

查了一下端淬曲线，淬水、油都不行，盐水似乎可以试一下。

吉祥如意

tom 发表于 2013-3-12 14:39

                               
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查了一下端淬曲线，淬水、油都不行，盐水似乎可以试一下。

二硝水如何？可不可以试试？

tom

吉祥如意 发表于 2013-3-12 14:41

                               
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二硝水如何？可不可以试试？

理论上冷速要超过水，二硝水与PAG差不多吧？

搬运工

tom 发表于 2013-3-12 14:39

                               
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查了一下端淬曲线，淬水、油都不行，盐水似乎可以试一下。

考虑问题的思路很正确。
我担心裂。

tom

所以考虑分级淬火呀，到最后阶段空冷。

搬运工

tom 发表于 2013-3-12 14:47

                               
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所以考虑分级淬火呀，到最后阶段空冷。

不知零件何用途？
整体淬火达到这样的要求要换材料。

个人观点。

吉祥如意

tom 发表于 2013-3-12 14:45

                               
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理论上冷速要超过水，二硝水与PAG差不多吧？

冷速在高温阶段应该大于水，低温区小于水。

所以因为

孤鸿踏雪 发表于 2013-3-12 14:35

                               
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我看只有采用高频淬火了

“硬度要达到HRC58 -62淬火深度要5mm，内孔、外圆、侧壁都要”
三个部位都要非常麻烦，特别是侧壁要求达到是困难的，主要还有高频淬火深度达不到的。

所以因为

搬运工 发表于 2013-3-12 14:46

                               
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考虑问题的思路很正确。
我担心裂。

我也认为盐水可以试一下，加热温度可以适当低一点，用820℃。

吉祥如意

所以因为 发表于 2013-3-12 14:54

                               
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“硬度要达到HRC58 -62淬火深度要5mm，内孔、外圆、侧壁都要”
三个部位都要非常麻烦，特别是侧壁要求达 ...

可能讲的是感应穿透加热工艺。

所以因为

吉祥如意 发表于 2013-3-12 14:58

                               
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可能讲的是感应穿透加热工艺。

穿透加热三个部位是否相互会影响？实际加热是四个面了。

孤鸿踏雪

所以因为 发表于 2013-3-12 14:54

                               
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“硬度要达到HRC58 -62淬火深度要5mm，内孔、外圆、侧壁都要”
三个部位都要非常麻烦，特别是侧壁要求达 ...

     高频深度不成问题，可以采用脉冲加热的办法。但同时要达到外表面、内表面和两端面的要求，的确相当困难，高频淬火的难度是不能一次全部覆盖所有表面，这样就会存在不要同时加热的过渡区问题

孤鸿踏雪

所以因为 发表于 2013-3-12 14:57

                               
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我也认为盐水可以试一下，加热温度可以适当低一点，用820℃。

       我认为盐水淬火根本没有多大胜算：请问：40Cr采用盐水淬火可以保证表面硬度58HRC以上吗？何况还要保证不同方向自表面向内5mm深度处的硬度也在58HRC以上。希望也许有，但很渺茫，可能性不大

秦时明月

这个贴子好像其它网站也有，此题的难点是各面58-62，且5mm深处也要58ＨＲＣ.

搬运工

表面淬火因为表层压应力的原因可对表层硬度有一些贡献，整体淬火却没有这样的压应力，再结合考虑40Cr的碳含量下限问题，关键是5mm的地方硬度也要达到58，还要考虑开裂问题，实现不了。
可用含量为下限的正火过的实物做个实验验证，强烈冷却，先不考虑开裂问题，检测5mm处硬度值。

这里顺便说一下，端淬试验数据只是个参考，水的实际冷却能力通过加大流动速度是可以提高很多的。

upposition

看各位专家出谋划策
如不能一步到位，可以分两步走。先用盐水淬
不行的地方再用高频上
应该能把这个问题解决。

孤鸿踏雪

秦楼明月 发表于 2013-3-12 15:16

                               
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这个贴子好像其它网站也有，此题的难点是各面58-62，且5mm深处也要58ＨＲＣ. ...

     正是老孤从其它网站淘来的

费工良

                     保证外圆、端面和内孔深度5mm处的硬度58HRC以上


              诸位以前做过这样的产品吗，或有过成功的经验？不才认为这点做不到，有这样经验的朋友请拿来分享，谢谢

秦时明月

upposition 发表于 2013-3-12 15:17

                               
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看各位专家出谋划策
如不能一步到位，可以分两步走。先用盐水淬
不行的地方再用高频上

不行的地方高频淬5mm深没问题，但深5mm处58ＨＲＣ有点问题。

所以因为

这个材料只要表面硬度达到58HRC，5mm深处的硬度也同样可以达到58HRC的。
我用PAG冷却表面硬度达到过63HRC。

搬运工

40Cr鲜有这么样一个技术要求的，恐技术标准或对标准的理解有误。
不知这个零件的用途是什么？还望楼主解释、说明一下。
通常应该是调质加表面淬火处理。

吉祥如意

那就这样：有兴趣的各自做相关的试验，来说明吧。没有数据支撑是不行的。

吉祥如意

所以因为 发表于 2013-3-12 15:10

                               
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穿透加热三个部位是否相互会影响？实际加热是四个面了。

可能还有办法。只是要备些材料，做试验。条件具备了，我会告诉你结果的。

tom

还有一点需要考虑的是：楼主说光面，如果已经加工到尺寸了，热处理变形不容忽视。

所以因为

搬运工 发表于 2013-3-12 15:31

                               
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40Cr鲜有这么样一个技术要求的，恐技术标准或对标准的理解有误。
不知这个零件的用途是什么？还望楼主解释 ...

我也有同感！
这个要求如果换成9SiCr材料就比较合适。

吉祥如意

tom 发表于 2013-3-12 15:43

                               
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还有一点需要考虑的是：楼主说光面，如果已经加工到尺寸了，热处理变形不容忽视。 ...

这一点我已经注意到了。只是看不清公差的具体要求。

搬运工

所以因为 发表于 2013-3-12 15:45

                               
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我也有同感！
这个要求如果换成9SiCr材料就比较合适。

是啊！淬透性、淬硬性有保障

清清的河

tom 发表于 2013-3-12 14:10

                               
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楼主家里都有什么设备很关键。

我也是接的单子，派给热处理厂做，但是这边几个厂做了表面硬度可以，深度达不到

搬运工

清清的河 发表于 2013-3-12 16:07

                               
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我也是接的单子，派给热处理厂做，但是这边几个厂做了表面硬度可以，深度达不到 ...

这个零件用在什么地方？

清清的河

搬运工 发表于 2013-3-12 14:50

                               
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不知零件何用途？
整体淬火达到这样的要求要换材料。

事情是这样的，接的外单，量不小。但是价格只能允许在40Cr这个价格差不多选材。要达到淬深要求所以不能用普通的作法

搬运工

目前58HRC处有多深？

清清的河

搬运工 发表于 2013-3-12 16:15

                               
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目前58HRC处有多深？

做得最好的能达到2-3mm，整体淬，水淬

搬运工

哦，是易损件，你再说说，目前零件的失效形式？是不是不耐磨？或者其他？

搬运工

清清的河 发表于 2013-3-12 16:19

                               
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做得最好的能达到2-3mm，整体淬，水淬

除内、外表面外，其它地方也需耐磨吗？
如果情况是这样的，应该渗碳处理，寿命要高得多。

伯龙马

      由于40Cr钢的淬透性有限，即使在（质量分数）5%的氯化钠水溶液中冷却，其临界淬火直径可达到40mm。对于高度44mm,壁厚31.5mm的圆筒,按传统工艺强化冷却方法，表面硬度达到≥58HRC，问题不大。但5mm深度处达到这个硬度确实很难实现。为此，建议试验一下高温快速加热+5%的氯化钠水溶液冷却工艺。
    1.加热：在980℃盐浴炉中，加热3.5分钟。
    2.冷却：在5%的氯化钠水溶液摆动冷却到室温（工件不得有余热）。

   [解释] 1.不必担心过热，因为在980℃加热3.5分钟，零件表面5mm处实际温度仅是850℃左右。但5mm以里温度很低，旨在减少零件的蓄热量,有利于表面快冷。
         2.如果按要求5mm处硬度合格了，再调整工艺参数，解决裂纹和变形问题。

aaron01

从淬透性曲线来看，似乎很难保证，出个主意，把材料改成55Cr吧，不会贵很多的，就是多点碳而已，请看下图对比，应该就能明白了：


水淬的话，28毫米有效厚度的零件，3/4半径处的硬度，55Cr材料能够做到59HRC以上了。

tom

伯龙马 发表于 2013-3-12 16:54

                               
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由于40Cr钢的淬透性有限，即使在（质量分数）5%的氯化钠水溶液中冷却，其临界淬火直径可达到40mm。对 ...

前辈出的工艺很新颖！
同时有几个疑惑地方请教前辈:出炉入液期间怎么护住温度，表面高温热应力会不会引起表面开裂，如果零件有心部强度要求呢？

伯龙马

     tom您好：您问出炉入液期间怎么护住温度，表面高温热应力会不会引起表面开裂，如果零件有心部强度要求呢？
   1.出炉后立即入水就可以。因为还有过冷度（Ar1），不会产生非马氏体的。
   2.楼主没提出对心部有强度要求。

伯龙马

     3. 高温快速加热产生的热应力越大越可抵消淬火时产生的组织应力。因此，不会产生淬火裂纹。如果产生裂纹也是组织应力造成的，不会是热应力引起的。