淬火硬度达不到要求

wongkakui

我们最近干了三批活出现热处理后硬度达不到，原因是淬火后硬度就不够。材料为20Mn2轴管，要求硬度为HBS250-310。可是我们淬火后硬度才达到客户要求的回火后硬度。

我们目前采取了提高淬火温度，降低回火的温度。但是这样一来很担心组织，以及内应力是否消除。淬火温度已达到1049，回火温度在410。求各位大侠帮忙分析原因究竟出现在哪里？

Aubergine0372

硬度不足还有其他可能的原因，比如零件出炉后至淬火前预冷时间过长，淬火时冷却介质搅动不充分，冷却速度不够，又或者是因为淬火加热过程中脱碳。
3 F% j% ~" t) S3 ]4 [3 `感觉还是把不合格零件做金相分析，再确定解决办法。

探索号QM

20Mn2钢标准的硬度HB100/3000是不大于187，抗拉强度785MPa。淬火温度850/880C，回火温度200/440C。
- |. s/ F4 a6 o3 e8 ^( t8 Y如果需要HB100/3000超过250的，可以选择20SiMn2MoV钢材。

kumufchun

第一反应就是和3楼一样  先看看材料行不行   
其他的我是外行了 学习学习

Aubergine0372

1 C, v- B( w, M5 w, p  i3 ?; t! j
, _& W# }/ p3 l0 THBS250-310换算成洛氏硬度，大概为HRC25-33.
$ Q8 R" x+ p" V- d. M1 p这个图是http://wenku.baidu.com/view/7e70bc1bfc4ffe473368ab1a.html，百度文库一篇长安大学学生做的实验报告中截取：
% g$ @: s; ]5 M7 h  N) ]+ e
按照这个实验报告上说的，20Mn2淬火（880℃）+低温回火后，硬度完全可以达到要求。
另外20Mn2这种材料，淬透性较高，但是淬火过程中有过热、脱碳敏感性倾向。
2 C! ]6 Y6 Q$ r; c: w你仅仅是提高温度的方法不一定会增加奥氏体均匀化程度，相反容易产生过热甚至过烧现象，另外如果热处理气氛控制不好也容易导致其表面脱碳严重硬度不足。
. M( G1 ]5 x2 q- i' {7 v6 M6 v$ _' `其次淬火不仅有加热和保温，还有冷却过程，应该综合分析。
仍然建议做金相检验，否则仅凭想当然地去改动热处理工艺，或许适得其反。
% C+ l' R5 h  ?3 m
7 l6 f( K7 h  I( ^8 |另外这篇帖子提到了20Mn2材料，淬火后的低温马氏体容易转变为铁素体，所以务必注意出炉后至淬火前的预冷时间，防止空冷导致铁素体的产生。http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=22843

wongkakui

看了大家的评论，都相当专业。首先，预冷时间是没有变化的。其次冷却速度以及冷却均匀的情况也没有变化！看了大家的评论，目前考虑的只有两种情况了。1材料2脱碳问题！现在金相已经去做了，只是结果还没有到我这边 ！还是感谢大家

Aubergine0372

探索号QM 发表于 2013-7-28 11:40
20Mn2钢标准的硬度HB100/3000是不大于187，抗拉强度785MPa。淬火温度850/880C，回火温度200/440C。
9 P/ S- B( Q1 ]' H8 ]如果需 ...

GB/T 3077-1999 《合金结构钢》中对于20Mn2的性能这么说：
6 t4 x7 P$ q2 K; w
, H2 A9 d3 ?! E- C  k0 J+ sHB10/3000≤187是在退火或者高温回火状态下的硬度，这样的话其组织应该是F+P或者回火索氏体。
如果采用淬火+低温回火使其组织为马氏体的话，是可以达到HRC25以上的，塑性和韧性降低，硬度和强度增大；又或者采用渗碳淬火的工艺使其达到硬度要求。
所以20Mn2是否能以马氏体组织使用？又或者说你提到的“强度增加了9%-35%”结果是什么？
另外楼主提供的信息量太少，没有说这个零件的使用工况和对材料的要求，单单一个硬度很难引申出其他讨论。
既然现在在使用20Mn2，那当初选用这个材料和制定工艺时，必然是经过一定的验证的，可以达到要求。如果因为其中几次硬度不达标且怀疑是热处理加工中有问题就更换材料是不是有点随意？

wongkakui

Aubergine0372 发表于 2013-7-28 14:55
$ W! X% G: ]1 }2 [3 |4 t8 DHBS250-310换算成洛氏硬度，大概为HRC25-33.
这个图是http://wenku.baidu.com/view/7e70bc1bfc4ffe473368a ...

不知道为什么报告一直没给我们班组。我们增加淬火保温时间后，情况有所好转。有两种产品，一种是壁厚16mm的，这种产品达到了要求。另外一种19mm的硬度依然偏低。当然19mm的已经比16mm的保温时间长了！

Aubergine0372

wongkakui 发表于 2013-7-31 21:07
不知道为什么报告一直没给我们班组。我们增加淬火保温时间后，情况有所好转。有两种产品，一种是壁厚16mm ...

! F5 A- s4 C9 o0 n  ~增加淬火保温时间后情况有好转，说明增加了奥氏体均匀化程度，之前保温时间不够，奥氏体组织不均匀。
另外想问问，你们的淬火温度提高到了1049，是否有过热现象产生？
9 y' H% t) H9 i4 e: k" F

luhaidong818

学习了