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轴承钢热处理故事连载

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发表于 2011-2-19 21:27:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
本热虽然从事轴承行业 但是对热处理一直很感兴趣  ,也有一些研究和看法  ,接下来的日子我来和大家分享

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 楼主| 发表于 2011-2-19 21:35:20 | 显示全部楼层
案例1    轴承钢热处理后套圈突然胀大或者缩小比平时厉害毫无规律。
一下是我和一位热处理高工的交谈内容,请浏览,下面部分观点是热处理高工的意见
如题;  正常情况下热处理变形突然增大的原因  讨论

材料:GCr15   锻件
工艺:835 常规淬火     160低温回火
工件.外径70mm的  轴承套圈      
有效壁厚;8~12mm.
情况描述:
在使用的过程中经常出现  套圈内径  或者内径   没有  余量直接报废  或者圆度大  锥度大的产品。给生产带来了很大的麻烦。
个人原因分析
1.车加工留给热处理的变形量不够 ,我们一直对车加工的余量检测。
2.热处理不稳定,首先是胀大量不稳定  有时候还缩小,
目前我们的改善方法就是适当的增加余量  更改图纸  从工艺上抵消一点外界的不稳定因素,但这样极大的降低了生产效率。
关于这个问题 我认为主要是热处理的问题(当然不排除车加工)请大家就这个问题发表自己的看法谢谢
 楼主| 发表于 2011-2-19 21:36:29 | 显示全部楼层
我认为问题不在热处理,多半是原材料波动造成。
 楼主| 发表于 2011-2-19 21:37:09 | 显示全部楼层
有一个情况我忘记了说明   当时换一条线做出来的效果就好了很多,很可能是  原来的那一条线冷却油 时间长加之天气的变化  就影响了热处理的效果呵呵  猜的
我是看到论坛上好多在讨论天气对热处理的影响才发的这个帖子  。大家很多说夏天和冬天同样工艺热处理出来的效果不一样
 楼主| 发表于 2011-2-19 21:37:54 | 显示全部楼层
残余奥氏体也会发生转变造成材料的尺寸变化,但是材料的车加工余量过小,对后序热处理工艺也是带来不小的麻烦,请楼主注意材料尺寸大小余量前后变化;产品的成品尺寸是怎样的,那么车加工后的材料给予尺寸余量是多少呢
回复:
我们一般车加工后的愈来那个有0.25~0.3mm   曾经记录过数据 的确是热处理后涨大的太多,
另外两位专家的说的也有道理,那段时间我检测材料的确发现碳化物有偏聚的现象。
更正我发帖时的错误 我们的材料是经过碳氮共渗的  不是常规的热处理。一般对于渗碳和碳氮共渗的工件 表层  碳化物偏聚集或者稍微粗大是允许的  国标要求碳化物网状不大于2级别   粗大碳化物 不大于2级   
粗大碳化物层一般在0.3mm左右 我们磨削加工的时候刚好可以去除,利用的是共析层,硬度和组织均比过共西层好。我唯一不理解的是为何换了一条路子  效果就好了很多,刚开始怀疑是碳化物粗大 和偏析是主要原因 ,后来经过数据记录和更换淬火炉后我认定是热处理的原因占主要。
感谢专家的指导。
 楼主| 发表于 2011-2-19 21:38:15 | 显示全部楼层
现代工业生产有一个概念叫“标准化作业”,即所有生产工艺经过严格认证,并通过高精度设备保证工艺过程的一致性,同时人员经严格培训,保持同样的作业方式,可以保持最终产品质量的稳定。这里要特别指出的是供应商要保持同样的高质量水准(其实这点是基本不可能保证的)。
国内很多产品往往试生产没问题,一批产就不停出问题,往往和标准化执行不力有关。
 楼主| 发表于 2011-2-19 21:38:48 | 显示全部楼层
很同意夏工的说法    提供样品的时候很关注  专门挑合格的供样品   等到批产后就放松了,没有一套 完整的质量体质,这是很多企业的现状  我们有时候也这样  等到出问题的时候再弥补呵呵   亡羊补牢
国内有很多企业导入了TS 16949 我们也是       但是执行的情况惨不忍睹,完全就是挂起来装门面用的     只不过为了迈过那道坎呵呵     其实也难怪 国内的企业推行TS非常困哪   一般都有一个专门管体系的人    殊不知设立这刚岗位就是说明体系做的不好         靠一个人那行呀   体系关系到一个企业的方方面面。特别是质量问题。虽然程序很复杂但是 我感觉很有用   我们目前就是生搬硬套
 楼主| 发表于 2011-2-19 21:39:35 | 显示全部楼层
车加工留余量是稳妥的办法,但前期预先热处理的影响,比如退火组织的均匀程度,如比较差会把变形倾向累积到下道工序,有些可以在机加工发生,有的会残留到下一步,这时就是给自己找麻烦。虽然可通过炉摆方式和升温速度调整一些,但终归不是常态,你无法确定每次的变形倾向,所以还是从上游做起比较好

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回复 14# silafu [
谢谢指教   付工说的是   可是我们目前有一个问题     就是从材料锻造 退火  车加工   淬火  磨削加工都是自己集团的企业在做 不同的分公司,我们处在最后的    工序 对前道工序的热处理质量根本就监控不了  全靠第三方检验   可惜连第三方检验都是我们自己的企业      靠别人给你控制质量始终是靠不住的 但是 我们集团就是这样规划化   有好处 也有很大弊端   ,内部的事情最不好解决,

 楼主| 发表于 2011-2-19 21:40:33 | 显示全部楼层
直觉认为锻造师第一要素,看时候碳化物分布不好。这个你可以最终金像反推、


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我很赞同付工指教的  
  我检测金像组织的时候发现  碳化物有偏聚的现象有时候有带状现象还有点严重呵呵,淬火不会造成带状 顶多是偏聚  
  但是  渗碳和碳氮共渗工艺搞出来的工件 难免这样,主要是表面粗大碳化物(不知道对不?我是这样认为的),通过后道磨削加工去除。
所以锻造的责任很难逃脱 ,可是我们监控不到锻造公司。
另外请教付工一个问题     
关于深层的粗大碳化物可有评级的标准   倒是有一个JB/T8881对此渗碳粗大碳化物有描述,但是毕竟渗碳和碳氮共渗不一样呀    ,
 楼主| 发表于 2011-2-19 21:41:37 | 显示全部楼层
你发现有带状严重就对了,这个对变形的影响肯定很大,甚至是硬度都会有影响。淬火不会造成碳化物偏聚。渗碳后表面粗大碳化物是你自己的责任,不该出现的,即使通过磨削去除也不是好办法,还是要在本工序解决掉


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首先声明我不是做热处理的 呵呵   但是碳氮共渗 特别是渗碳 表面出现粗大碳化物  是不是很不正常?   ,一般有0.2mm我们的工件经常就是这样的   
还请付工解释一下     主要是在过共析层出现   一般我们是采用把 过共析层磨掉   利用共析层的组织 ,,,,以前有一个伟峰热处理做碳氮共渗很好  表面的粗大碳化物很少,但是后来集团规划了热处理  热处理全部由自己的热处理做  从那以后粗大碳化物 一直有  ,只是他们供样品的时候我刚觉很细密  但是 批产后再也没有见过 呵呵   
请付工 就表层出现粗大碳化物对材料的影响的方面发表一下看法,表面出现粗大碳化物  对次表层有何影响     对芯部组织有何影响?
 楼主| 发表于 2011-2-19 21:42:07 | 显示全部楼层
对心部的影响一般不大,如果工艺执行时候温度无大差错的情况下。对次表层的影响当然会有,因为一般伴生的是次表层含碳量的增加,也就是所谓表面应力的分布发生了变化,但这个是企业级别研究不到的,也难说是正面负面,但表层肯定不好,仅对后期的磨削就有危险倾向,相当于断续切削吧,我说的稍微夸张,但是这个道理
 楼主| 发表于 2011-2-19 21:42:30 | 显示全部楼层
江工说的是  表层碳化物粗大  次表层的碳含量一般要比正常水平高     这是否也可解释我每次检测的时候发现次表层 比表层的硬度要高1个HRC左右,表层硬度低还有一个是因为碳化物粗大   残奥多的缘故吧。次表层的组织还是非常细密的 性能还是很好的     很久没有做过寿命对比试验了 ,有空要找两个 轴承 对比一下试试
 楼主| 发表于 2011-2-19 21:43:21 | 显示全部楼层
案例2    GCr15在组织检测的时候判断好与不好的标准 也是是判断依据    有说看黑区白去比例的  有说 看马氏体针长的   ,如何准确的对一个组织定级 的讨论
 楼主| 发表于 2011-2-19 21:43:49 | 显示全部楼层
GCr15在组织检测此处是指淬火组织咯?一般两方面都要检的,所谓黑白区比例我的理解就是检验残奥含量,会影响尺寸精度和耐磨性的。所谓马氏体针长就是看淬火组织是否过热,一般要淬成隐晶马氏体的,太粗一定是不好的,这个你懂的。准确定级一般都要依据标准进行检验,没有标准自己用实验炉用不同加热温度淬火,并拍摄图片做成内部标准。当然即使这样也会有分歧,那么再规定马氏体针长多少尺寸残奥多少含量是什么级别即可。一般过热会造成马氏体针粗长和残奥增加。
 楼主| 发表于 2011-2-19 21:45:14 | 显示全部楼层
黑区和白去是低碳马氏体区和 高碳马氏体区   其中的残奥含量肯定也是不一样的的我找个东西给你看

回火时候     80-200℃马氏体分解,当钢加热到约80℃时,其内部原子活动能力有所增加,马氏体中的过饱和碳开始逐步以碳化物的形式析出,马氏体中碳的过饱和程度不断降低,同时,晶格畸变程度也减弱,内应力有所降低.   这种出过饱和程度较低的马氏体和极细的碳化物所组成的组织,称为回火马氏体.

 楼主| 发表于 2011-2-19 21:45:48 | 显示全部楼层
如果是柴油耐磨精密偶件,照这个标准应该2级以下合格,可能还要深冷处理消除残奥才行,几级合格要根据产品来的。
我以前的概念是白色区是残奥,细小针状马氏体是回火后部分分解的马氏体,黑色区是回火马氏体。老师傅们这么教的,对吧?请专家发表意见
 楼主| 发表于 2011-2-19 21:46:09 | 显示全部楼层
这里的低碳马氏体不是脱碳   是指 含碳量低的奥氏体形成的马氏体。 又叫 位错马氏体   板条马氏体  。高碳马氏体因该是卵晶马氏体  
这里的低碳马氏体不是脱碳   是指 含碳量低的奥氏体形成的马氏体。 又叫 位错马氏体   板条马氏体  。高碳马氏体因该是卵晶马氏体  
 楼主| 发表于 2011-2-19 21:50:59 | 显示全部楼层
由于  是同是和几个高工同时讨论这些东西  很可能看上去比较凌乱      摸不着头绪,请见谅    下次一定编辑好后再发呵呵,欢迎大家评评指正
 楼主| 发表于 2011-2-22 21:04:32 | 显示全部楼层
最近在做脱碳层的测定,用的是软件测定,我不明白测定脱碳层是在什么倍数下测定?100倍下测定和400倍下测定的区别?我在100倍下测定的脱碳层深是真实的脱碳层深吗?
 楼主| 发表于 2011-2-22 21:05:00 | 显示全部楼层
如果100和400标尺都准确的话,理论上测量脱碳层没什么区别,产生误差一是标尺标定误差,二是选点测量误差,您想啊,倍数越大选点越精确,倍数小,鼠标稍微错点位置就...。但要注意,大倍数下脱碳层是否还能完全显示在同一视场,便于测量,当然通常也没这么深的脱碳,而且显微镜视场也没这么小。楼主参考下GB/T224-2008钢的脱碳层深度测定法标准,关于测定脱碳层的放大倍数是这样描述的:
“放大倍数的选择取决于脱碳层深度。如果需方没有特殊规定,由检测者选择。建议使用能观测到整个脱碳层的最大倍数。通常采用放大倍数为100倍。”
个人建议脱碳应该在高倍下进行观察,具体测量就视上述描述而定了
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