关于渗碳淬火件的“皮下”硬度问题

有一齿轮产品，顶圆直径Φ130mm，辐板厚度8mm，材料为20CrMo，技术要求为：表面硬度80±3HRA，渗碳层深度0.25mm处的硬度≥700HV0.3，齿芯硬度27~45HRC，有效硬化层深CHD=0.5~0.8mm。悬赏求最佳工艺。有兴趣者可以在此帖后跟答，也可以发至本人短信箱或邮箱。



1，要求表面硬度58-62；渗层0.5--0.8，碳势控制在（0.85-----1.0%C)，少量的充入氨气（充氨气为了使表面硬度起来，耐回火使心部硬度回下去，适用不同炉型，炉膛大小及产品多少）强渗不超过3个小时左右，（刚开始一个小时可以渗0.2mm，爱协林，丰东用天然气渗更快）适炉子的渗碳快慢而定（比如渗第一炉，刚开始开炉，炉子里面的碳含量比正常渗碳时间要长）
                                  2，处理工艺：900度渗碳，降温后840度淬火，用等温分级油100度淬火！回火温度250度（回火温度太低心部硬度偏高）
                 3，处理结果：表面硬度在HRC60-61之间！但用硬度机检测有效硬化层时发现距表面0.25mm的地方硬度在700HV0.3以上，用洛氏硬度检测心部硬度 为30—42HRC。
                 4，得到1-3级的M+A/ ,及C,还有就是变形小,CHD0.6mm左右可以提高产品的最终表面碳浓度（0.8-----0.9%C)，渗层按上线控制（0.7---0.8mm)，渗碳温度920度，1.15%CX1.5H强渗，0.85%CX1H扩散，降温至850度保温后用快油淬火，175度X3--5H回火。我想问问你的意思是到0.25的地方打有700以上?表面有要求吗?我公司上次加工了一批汽车起动机的齿轮，材料时候20CrMnTi，技术要求HRC60-63，550HV1=0.5-0.7，第一炉生产结果硬度偏下限，后来我把扩散阶段和降温阶段通了氨气。（丰东多用炉）工艺如下：
900x100(c1.15)+ 900x40(c0.75,氨3L)+ 840 x30(c0.70,氨4L),回火160 x3h。检验结果：550HV1=0.6mm,   0.1处708HV1合格。楼主的要求是0.2kg应该没问题。850-870直接碳氮共渗1.5小时应该可以达到，我这里像这样的浅层0.2mm处800HV1都是能达到的我认为从变形情况来考虑,最好采用碳氮共渗工艺,
850℃碳氮共渗,碳势1.0％,强渗时间120分,通氨量按设备及气氛情况而定.
850℃扩散,扩散时间共60分 ,扩散30分后停止氨供应,
降温至830并保温30分后淬火,碳势0.85％,淬火介质用分级淬火油,油温100-130℃
装炉方式:如果设备情况允许,最好采用两根棒子横串,分层放.齿轮间隔大于8 mm,再次可用平放叠加每叠8-10只
180℃回火2小时.
此工艺可得到1-3级的M+A/ ,及C,还有就是变形小,CHD0.6mm左右

感谢各位关注和支持！原帖我已编辑，请大家留意。
    回杨青海（2#楼）：
    表面硬度有要求，80±3HRA，很容易达到，自表面至渗层0.25mm深度处的硬度不低于700HV0.3。2#楼（周工）：
     这个件原是一个剃齿件，齿形齿向、端径跳变形度很敏感，原来要求是渗层0.10mm深处硬度≥700HV0.1，考虑它的变形问题，我们用880°C渗碳，820°C分级淬火油淬火，现在虽然改为磨齿件，磨量为0.25mm，但它的渗碳温度还是不能太高。当然，淬火温度可以按你说的提高。

请问4#楼（ZH.D.W）：
     感谢你的支持和回答，你的氨流量3~4L是每分钟的流量吗？这个流量应该与炉膛容积有关吧，能否告诉我你设备的装炉量？另外，你的产品“0.1mm处708HV1”这个结论是否通过多次反复验证是非常可靠的？
     期待你的回复！5#楼（nsh）：
     能否提供详细的工艺参数？如碳势、氨气流量等。我的设备是丰东炉型，直生式气氛，设计装炉量600kg。你若不便公开细节问题，可发短信致我的信箱。

6#楼（zhx909）：
     对你的碳氮共渗很感兴趣，但希望提供多用炉碳氮共渗的详细参数。
     你所讲的齿轮挂装我很赞同，但间隔8mm不可取，原因是这个齿轮本身薄小，当渗碳（或共渗）结束炉架自后室全部进入前室，淬入油槽前工件温度降得太低，可能会影响到心部硬度和金相组织。我们也做过碳氮共渗的工艺试验，具体工艺是850℃x1.1c％x240min,然后用分级油直接淬火，但0.1-0.25mm处的维氏硬度不到600HV 10# 孤鸿踏雪


多用炉我以4年没接触了，我现在的单位没有多用炉，楼主的件好像是小件，像这样的件我们现在都是在网带炉上做的，850-870碳氮共渗1小时NH3 --300/400L/h检验结果是0.2mm处810HV1 9# 孤鸿踏雪


我们的设备是丰东一吨的炉子，生产的产品基本上都在范围内，如果楼主的产品允许碳氮共渗的话就更能保证你的要求。 8# 孤鸿踏雪

我想既然磨量達0.25mm, 反正要磨掉表層,  那不妨加大碳勢, 同時取消擴散, 這樣, 在磨削前0.25mm處(即磨削後之表面) 硬度能達到 700hv .
至於 77~83HRA 就太容易達到, 幾乎可以不作為一個考慮因素.我公司也用丰东的多用炉，提供一公司类似产品的热处理工艺，由于此零件0.25处硬度≥700HV0.3，采用渗碳后缓冷加二次淬火，渗碳880X180X1.15CP  淬火820X80X0.85CP首先感谢各位关注此帖并积极踊跃回帖！
    由于11月22日回河南探亲，昨晚才得以返回单位，期间没有条件上网，冷落了大家，在此表示歉意！
    今天刚上班，有不少事情等着处理，一直没时间上线。刚上线就看到短信箱有七八个未读信息，其中有朋友提出我这个悬赏帖是在忽悠人，没有给大家兑现赏金。我在这里做个解释：我这是第一次发悬赏帖，记得当时此帖刚已发出，我的热币就已被扣除1000币，我想一定是管理员扣出，用于支付正确回帖帮我解决问题的，至今未见赏金发放公告，我想可能有如下原因：管理员需要看我对回帖的满意度，然后和他取得联系才能支付。
     但需要提醒大家一点：至今我还没有得到圆满的答复。但大丈夫一言既出，驷马难追！我决不吝啬。不管怎么讲，我既然悬赏了，就会兑现我的诺言，希望大家不要着急，还希望继续得到更多的人参与讨论、交流和答帖，到适当时候后，即使我最终没有得到满意的结果，也绝不食言，同样会和CEO联系，将1000热币分发给那些给予有效启发的朋友们！
     希望继续得到有识之士的不吝赐教！

他的邮箱可从《会员留言区》中的“晒晒我的邮箱号”中来查，刚才我也向他的邮箱中发了关于这个帖子的内容，祝你能够中奖

感谢19#楼（ct0303）关注：
     朋友可有锦囊妙计？正如20#楼蝴蝶飞飞所讲，我的邮箱号在会员留言区公开晾晒：mangrxm@163.com。期待得到你的指点。不好意思.我这个小徒工也来回一帖:我现就有一批产品叫中间片(形似自行车脚踏盘,但周边无齿).是本田飞度车上用的.20CrMo材料,中有花键槽,对变形要求比较高.技术要求正好差不多:表面HV大于78,层深控制在0.4-0.7之间(注:日本鬼子标准是全渗层),0.2mm处HV大于650.芯部无要求.我们采用格架平放渗碳;升温过程即通氨,手动调节氨流量分段由小到大,最终到温855时氨流量4L,保温120分直淬.油温100效果很好!(我们用的是江苏益科密封多用炉,上海出光分级淬火油)有文献现实：渗碳后700摄氏度C、N、B共渗，油淬，可以获得较高的技术要求。我没有接触过渗B，所以工艺我目前编制不出来。还望各位专家考察这个方案的可行性及公布具体的工艺参数。楼主提出的技术要求，单靠渗碳的确是很有难度的！22#楼（jqrcl）：
     谢谢参与！“表面HV大于78”应为“表面硬度大于780HV”吧？但不知道层深0.20mm处实测硬度为多少？23#楼（yezilanghua)：
     谢谢你的参与！你的用户名是“叶子浪花”吗？
     能否文献来源？ 26# 孤鸿踏雪


恩，我的用户名是“叶子浪花”。我是从《钢及其热处理曲线手册》上看到的！看来专家悟性真好，居然破译了23#楼的用户名。
     23#楼能否上传一下这个资料，因为坛内朋友未必有这个文献啊！我的是纸材书籍，是女友帮我从图书馆借的，没有电子版呀！有实验条件的朋友，做个实验验证一下这个方案，我也很想知道这个方案的结果！

29#楼：
     你可以扫描一份，然后上传。当然，这很麻烦，若不方便，不必勉为其难！各位朋友：
     我这个主帖所提出的问题，是带有普遍性的问题，据了解，现在有越来越多的顾客对渗碳淬火产品提出类似的技术要求；而据我所知，已经有一些行家（或者说厂司）掌握了该技术，但我这个悬赏帖至今未能得到满意的答复。看来是有人不愿意公开自己的技术秘密，对此，虽然我感到有些遗憾，但我却表示极大的理解。
     为此，我在这里郑重的宣布：若有行家愿意帮助本人解决此问题，我考虑给予适当的现金回报。
     请有意者发信至mangrxm@163.com。悲哀哦：
    看来专家真遇到了困难，平时专家帮别人，可专家遇到难题时，少有人能帮助。多数人是帮不上，但也许有人有“绝招”不愿分享，
     我忽然想起一个问题：医生是给人治病的，但医生本人病了怎么办？专家就是不同，能随时掌握行业的动态，一直是我这个小辈学习的榜样呀！技术的保密固然涉及到知识产权问题，但为了促进科技的进步，尤其是现实中碰到了如此棘手的问题，还望掌握有该项技术的高人能慷慨解囊，略透露12呀！回版主,不好意思，我近段时间不在厂里.在江苏学习.等我回去后一定把结果告诉你.另表面HV是大于780,我少写了零。35#楼（jqrcl）：
     谢谢你关注此帖！应该是“楼主”吧？因为我不是版主。 36# 孤鸿踏雪


其实你的这个技术要求并不难达到，表面碳化物控制好就行了，0.25mm处700HV以上不难达到，我用105普通井式渗碳炉，都能达到这要求的。你考我们的吧！37#楼（nsh）朋友：
     不像你说的：我想考考谁。说来惭愧，我遭遇的这个问题的确至今未能解决。
     这个帖子发出后，得到了不少朋友的支持，但楼上各位朋友所提供的方法，我们都试过，有的朋友只提供一种思路，不愿（也许有的是不能）提供细节，但恕我愚钝，我至今不能破解。
     这位朋友不妨传授一下井式炉能达到这个要求的具体工艺：工艺方案、参数，所用渗剂配方、滴量、流量或碳势等。你可以参考我32#帖的办法，如果不愿在公开版块公布，可以发邮件或短息。
     期待你的回复！

您好孤鸿踏雪!我今天打了电话回去让检验人员打了0.2mm处,硬度为HV717.如果您不信,给我个地址,我把试样寄给您!


本篇发表于:工程材料与热处理技术 (http://www.ent100.org.cn),本文详细出处请访问以上网站.