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关于40Cr热轧圆钢调质后金相检验的方法和标准！
TA的每日心情擦汗前天&08:52签到天数: 72 天[LV.6]常住居民II
本帖最后由 黑马王子 于
17:06 编辑
最近帮一工厂检验金相组织，老也不合格，了解情况后觉得有个问题可以和大家一起探讨下！
工件和技术要求：某装载机轴件，40Cr、42CrMo材料，光轴，直径60-120mm，要求调质后组织按GB钢质模锻件调质金相组织评级，该标准规定取样工件的位置大于20mm时金相检验的部位为聚表面10mm。
现状与问题：该工厂零件采用箱式炉加热、PAG淬火（浓度很低），调质后金相5级，达不到1-4级的标准。后来了解到其零件是买来的热轧圆钢状态，不是“模锻件”。所以想请问各位，对于这种零件调质后是否按GB进行金相检验？另：若将热轧圆钢经模锻+正火后再调质，金相是否会改善（工况不变）？
另：金相图片已发，请大家评评级。
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TA的每日心情奋斗3&天前签到天数: 29 天[LV.4]偶尔看看III
本帖最后由 sdytlll 于
12:46 编辑
热轧圆钢状态经调质也应该能够满足评级要求，所以我怀疑还是调质热处理这个过程出了问题。若调质过程没有问题，在调质前加一遍正火试试。
“若将热轧圆钢经模锻+正火后再调质，金相是否会改善”，肯定能改善。但还是前面说的，若是调质热处理这个过程本身出了问题，那结果就不一定了。
热处理币 +5
该用户从未签到
应该说热轧没有经过模锻工序的棒料性能上好，但是也能达到要求的。
TA的每日心情奋斗3&天前签到天数: 19 天[LV.4]偶尔看看III
如果增加正火工序，感觉不是太合理，我们也是做销轴的，工件检测也是按此标准检测，也是一直不太达标。而且不同的直径，差别很大，有的小规格的工件合格了，但大的工件在此浓度下淬火就不合格。太难调整了！
TA的每日心情奋斗3&天前签到天数: 29 天[LV.4]偶尔看看III
从标准评五级讲，不达标的主要原因就是组织中铁素体数量多，小规格工件淬火冷却速度够了，组织全部或绝大部分转化成马氏体，调质组织中铁素体较少或无，自然能评到更高级别，大工件相对小工件就是冷却速度不足，造成淬火后铁素体较多。另外还要考虑你大件加热保温不足也可能造成你最终组织中铁素体量较多。若是可能将你们不达标工件的金相组织图片发上来给大家看看，可能更有利于问题的解决。
TA的每日心情擦汗前天&08:52签到天数: 72 天[LV.6]常住居民II
sdytlll 发表于
从标准评五级讲，不达标的主要原因就是组织中铁素体数量多，小规格工件淬火冷却速度够了，组织全部或绝大部 ...
谢谢指导交流！图片已发。另外我想请问下，按GB规定，金相组织取样部位有效尺寸大于20mm的，检测位置为距表面10mm处。我觉得这个规定太笼统，执行起来困难，比如40Cr直径60mm的和直径120mm甚至200、300mm的，难道也要距表面10mm测？
TA的每日心情擦汗前天&08:52签到天数: 72 天[LV.6]常住居民II
luzhen001 发表于
如果增加正火工序，感觉不是太合理，我们也是做销轴的，工件检测也是按此标准检测，也是一直不太达标。而且 ...
请问你们工件也是热轧圆钢调质吗？尺寸范围怎么样？
该用户从未签到
40Cr钢的淬透性是多少？水中才只有36-40mm。随着直径的增加，淬硬层会越来越浅，直到没有。
该用户从未签到
40Cr、42CrMo淬透性不在一个档次的。40Cr、42CrMo分别用来做多大直径的轴？是部分不合格还是全部不合格？工艺呢？需要更详细的说明。
问题应是冷却不足。直径60mm40Cr轴可以水淬火的。
该用户从未签到
黑马王子 发表于
请问你们工件也是热轧圆钢调质吗？尺寸范围怎么样？
& && & 看了你的帖子认为解决问题的方向在改进热处理工艺，低浓度PAG淬火液冷却能力对于40Cr和42CrMo材料是绰绰有余，金相组织出现铁素体主要来源于两个环节：1. 工件出炉后到正式入液淬火的转移时间过长，导致部分铁素体先析出。2.加热时材料奥氏体化不充分，存在未溶铁素体。然而造成奥氏体化不充分的可能性也有两个方面：其一，加热温度低；其二，未充分考虑圆钢截面尺寸及物料装载密集程度，给予的加热时间不足。
& &&&你所遇到的根本就不是检验方法和标准方面问题，必须从工艺过程的每个细节把真正原因找到，这才是能够解决该问题唯一正确的途径！
TA的每日心情奋斗3&天前签到天数: 19 天[LV.4]偶尔看看III
黑马王子 发表于
请问你们工件也是热轧圆钢调质吗？尺寸范围怎么样？
是的，轧制圆钢，直径在40-140mm之间，不过我们的材质有35CrMo&&42CrMo&&40Cr
TA的每日心情奋斗3&天前签到天数: 29 天[LV.4]偶尔看看III
取样作为标准只能给个原则，不可能给得非常具体。
最好的方法是在标准的基础上与客户约定具体取样部位及观测位置。
工艺方面ZX771高工已经说得很清楚了，对照自己的情况改进。
该用户从未签到
40Cr还采取PAG，昏，淬透性真是一个问题，
要不到本单位来试一下
该用户从未签到
可以采用GB13320.
您的产品调质前经过正火处理可以相应的改善调质金相组织。
另外看组织好像有一点欠热，请加长一些保温时间。
该用户从未签到
40Cr材料有热加工和热顶锻之分
我公司（生产汽车半轴）就碰到过LZ说的类似情况，最后查到材料供应商才知道，他们以为热加工的可以锻造，其实热加工40Cr是不能锻造的。
TA的每日心情开心 14:20签到天数: 6 天[LV.2]偶尔看看I
评级不合是什么不合，组织太笼统了。
TA的每日心情难过 08:03签到天数: 8 天[LV.3]偶尔看看II
ZX771高工说得没错，在工艺和其他没什么问题时，或者以前没发生什么时就是过程出了问题--设备啊，出炉冷却操作
TA的每日心情擦汗 13:39签到天数: 7 天[LV.3]偶尔看看II
我这的铸造35钢、45钢金相组织也总是在5、6级，只有表层3、4MM的组织是合格的。现在主要是看机械性能行不行，机械性能合格5级就算合格。
TA的每日心情衰昨天&07:48签到天数: 118 天[LV.6]常住居民II
调质的金相也有评级吗？ 哪位能给我发下吗？ 我的信箱 谢谢
该用户从未签到
ZX771 发表于
看了你的帖子认为解决问题的方向在改进热处理工艺，低浓度PAG淬火液冷却能力对于40Cr和42CrMo材料 ...
很好，学习了
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核心提示：沉淀硬化不锈钢的热处理工艺..45钢、40Cr钢调质的热处理工艺
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&1.固溶处理
　　经固溶处理(℃，1h，空冷)获得的组织是奥氏体加少量铁素体，在随后500～800℃进行调整处理时，由于原子在铁素体中扩散速度要比在奥氏体中快，且铁素体内含铬量高，碳化物(Cr23C6)易沿着&(&)和r的相界面析出，又降低了奥氏体中碳及合金元素的含量，从而提高这类钢的Ms点，使之获得更多的马氏体。&(&)铁素体量不能过多，否则不利于热加工，也不参与马氏体转变，会降低钢的强度。
　　2.调整处理
　　固溶处理后进行的中间处理，一般又称调整处理，目的是获得一定数量的马氏体，从而使钢强化，常用以下三种方法：
　　(1)中间时效法(简称T处理法)固溶处理后再加热至(760&15)℃，保温90min，因有Cr23C6碳化物从奥氏体中析出，降低了奥氏体中的碳及合金元素含量，使Ms点升高到70℃，随后冷却到室温便得到马氏体+&铁素体+残余奥氏体组织，残余奥氏体在随后510℃时效才分解完。
　　(2)高温调整及深冷处理法(R处理法)固溶后，行先加热到950℃保温90min。由于升高了Ms点，冷却到室温，可得到少量马氏体；之后再经-70℃冷处理，保温8h，就可获得一定数量的马氏体。
　　(3)冷变形法(C处理法)固溶处理后，在室温下冷变形，冷变形时形成马氏体的数量与变形量及不锈钢的成分有关。一般变形量在15%～20%就能获得必要数量的马氏体，过大的变形量会使马氏体发生加工硬化，使塑性显著下降。
　　3.时效处理(H处理)
　　调整处理后，均须进行时效处理。时效处理是这类钢进行强化的另一途径。当时效温度高于400℃，会从马氏体中析出金属间化合物(如Ni3Ti等)，呈高度弥散分布，起沉淀硬化作用。一般在约500℃进行时效，可获得高的强度及硬度。
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调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。
　　调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类，不管是碳钢还是合金钢，其含碳量控制比较严格。如果含碳量过高，调质后工件的强度虽高，但韧性不够，如含碳量过低，韧性提高而强度不足。为使调质件得到好的综合性能，一般含碳量控制在0.30~0.50%。
　　调质淬火时，要求工件整个截面淬透，使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火，得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。小型工厂不可能每炉搞金相分析，一般只作硬度测试，这就是说，淬火后的硬度必须达到该材料的淬火硬度，回火后硬度按图要求来检查。
　　工件调质处理的操作，必须严格按工艺文件执行，我们只是对操作过程中如何实施工艺提些看法。
　　1、45钢的调质
　　45钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。
　　45钢淬火温度在A3+(30~50)℃，在实际操作中，一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大，就需适当延长保温时间。不然，可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长，也会也出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。我们认为，如装炉量大于工艺文件的规定，加热保温时间需延长1/5。
　　因为45钢淬透性低，故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。工件入水后，应该淬透，但不是冷透，如果工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这是因为当工件冷却到180℃左右时，奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此，当淬火工件快冷到该温度区域，就应采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握，须凭经验操作，当水中的工件抖动停止，即可出水空冷(如能油冷更好)。另外，工件入水宜动不宜静，应按照工件的几何形状，作规则运动。静止的冷却介质加上静止的工件，导致硬度不均匀，应力不均匀而使工件变形大，甚至开裂。
　　45钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56~59，截面大的可能性低些，但不能低于HRC48，不然，就说明工件未得到完全淬火，组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织，这种组织通过回火，仍然保留在基体中，达不到调质的目的。
　　45钢淬火后的高温回火，加热温度通常为560~600℃，硬度要求为HRC22~34。因为调质的目的是得到综合机械性能，所以硬度范围比较宽。但图纸有硬度要求的，就要按图纸要求调整回火温度，以保证硬度。如有些轴类零件要求强度高，硬度要求就高；而有些齿轮、带键槽的轴类零件，因调质后还要进行铣、插加工，硬度要求就低些。关于回火保温时间，视硬度要求和工件大小而定，我们认为，回火后的硬度取决于回火温度，与回火时间关系不大，但必须回透，一般工件回火保温时间总在一小时以上。
　　2、40Cr钢的调质处理
　　Cr能增加钢的淬透性，提高钢的强度和回火稳定性，具有优良的机械性能。截面尺寸大或重要的调质工件，应采用Cr钢。但Cr钢有第二类回火脆性。
　　40Cr工件调质的淬回火，各种参数工艺卡片都有规定，我们在实际操作中体会是：
　　(一)40Cr工件淬火后应采用油冷，40Cr钢的淬透性较好，在油中冷却能淬硬，而且工件的变形、开裂倾向小。但是小型企业在供油紧张的情况下，对形状不复杂的工件，可以在水中淬火，并未发现开裂，只是操作者要凭经验严格掌握入水、出水的温度。
　　(二)40Cr工件调质后硬度仍然偏高，第二次回火温度就要增加20~50℃，不然，硬度降低困难。
　　(三)40Cr工件高温回火后，形状复杂的在油中冷却，简单的在水中冷却，目的是避免第二类回火脆性的影响。回火快冷后的工件，必要时再施以消除应力处理。
　　影响调质工件的质量，操作工的水平是个重要因素，同时，还有设备、材料和调质前加工等多方面的原因，我们认为：
　　(一)工件从加热炉转移到冷却槽速度缓慢，工件入水的温度已降到低于Ar3临界点，产生部分分解，工件得到不完全淬火组织，达不到硬度要求。所以小零件冷却液要讲究速度，大工件予冷要掌握时间。
　　(二)工件装炉量要合理，以1~2层为宜，工件相互重叠造成加热不均匀，导致硬度不匀。
　　(三)工件入水排列应保持一定距离，过密使工件近处蒸气膜破裂受阻，造成工件接近面硬度偏低。
　　(四)开炉淬火，不能一口气淬完，应视炉温下降程度，中途闭炉重新升温，以便前后工件淬后硬度一致。
　　(五)要注意冷却液的温度，10%盐水的温度如高于60℃，不能使用。冷却液不能有油污、泥浆等杂质，不然，会出现硬度不足或不均匀现象。
　　(六)未经加工毛坯调质，硬度不会均匀，如要得到好的调质质量，毛坯应粗车，棒料要锻打。
　　(七)严把质量关，淬火后硬度偏低1~3个单位，可以调整回火温度来达到硬度要求。但淬火后工件硬度过低，有的甚至只有HRC25~35，必须重新淬火，绝不能只施以中温或低温回火以达到图纸要求完事，不然，失去了调质的意义，并有可能产生严重的后果。
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铸钢40Cr调质处理问题
TA的每日心情擦汗4&天前签到天数: 9 天[LV.3]偶尔看看II
图纸技术要求工件调质处理，金相组织为回火索氏体1-4级，硬度为229-269HB，材料为ZG40Cr，
实测为：金相（不合格）：回火索氏体+大块状铁素体、6级，硬度（合格）：269HB，成分（合格）：ZG40Cr，表面脱碳：表面半脱碳1.0mm。（附图）
请教这是什么原因？
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TA的每日心情难过前天&17:48签到天数: 122 天[LV.7]常住居民III
& && & 1 .&&这样的工件铸造后的热处理工艺中，先进行正火是必须的！它是为随后的调质处理做好组织准备的！
& & 2 .&&调质中的淬火温度偏低是大块状铁素体存在的主要原因之一。要提高到850----860度加热，并要有充分的保温时间。
& & 3 .&&至于表面脱碳的问题，它早在铸造后的冷却过程中就发生了。所以，已经脱碳到了这样的程度，再向更深处继续脱碳也困难了。因此，加任何保护措施的必要性不是很大。
& & 以上建议不知当否，仅供参考。
TA的每日心情无聊昨天&03:23签到天数: 128 天[LV.7]常住居民III
本帖最后由 fengyonghe 于
21:39 编辑
冷速不够造成的，大块白色为粒貝，灰黑色部分为（M-A）组织，没发现回火索氏体。脱碳部分条状贝氏和粒貝增多，（M-A）组织减少。
TA的每日心情擦汗4&天前签到天数: 9 天[LV.3]偶尔看看II
冷速不够造成的，大块白色为粒貝，灰黑色部分为（M-A）组织，没发现回火索氏体。脱碳部分条状贝氏和粒貝增 ...
该工艺应该如何设计，现在是840度1小时箱式炉，水淬，630度2小时回火，井式炉，工件2.9kg。不知是否可行？
TA的每日心情奋斗 09:49签到天数: 35 天[LV.5]常住居民I
冷却不足,冯工正解!!~~~~~~~~
TA的每日心情开心 05:25签到天数: 68 天[LV.6]常住居民II
& & 淬火温度提高到860---880度透烧后水冷，二次淬火850--860度透烧水冷。
TA的每日心情奋斗昨天&06:59签到天数: 99 天[LV.6]常住居民II
最好先正火，正火温度可以在880度，炉中可以滴一点甲醇，煤油保护。加热淬火，2.9公斤，工件不是很大，没有图纸，不知道有效厚度。加热温度可以在850度左右，水冷之，不要冷透，防止裂纹。
该用户从未签到
7楼说的好，跟我的想法一样，说的太全面了
TA的每日心情开心 05:25签到天数: 68 天[LV.6]常住居民II
7楼说的好，跟我的想法一样，说的太全面了
& && & 如果工件有效尺寸较大，由于大块铁素体和严重偏析，850--860度加热保温再长时间恐怕不如高温短时加热好，且正火不如淬火控制好出水温度更能防止铁素体和粒状贝氏体析出。在这样的基础上，二次淬火采用850--860度加热后水冷蛮好的。
& && && && && && && && && && && && &个人一己之见，供讨论。
该用户从未签到
各位老师请教一下2cr13组织有什么问题
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TA的每日心情奋斗 10:39签到天数: 4 天[LV.2]偶尔看看I
铸钢40Cr：正火：形成珠光体为主的细化组织，为淬火做准备。这是大工艺必须做的，其他工序可以细化，都有资料数据可查获的。表面脱碳是铸钢产生，喷砂可以提高表面的导热性，淬火更完善。
TA的每日心情擦汗4&天前签到天数: 9 天[LV.3]偶尔看看II
最好先正火，正火温度可以在880度，炉中可以滴一点甲醇，煤油保护。加热淬火，2.9公斤，工件不是 ...
谢谢您的解答，不胜感激
TA的每日心情擦汗4&天前签到天数: 9 天[LV.3]偶尔看看II
铸钢40Cr：正火：形成珠光体为主的细化组织，为淬火做准备。这是大工艺必须做的，其他工序可以细化，都有资 ...
脱碳是铸造的时候产生的吗？热处理过程中会不会导致产品脱碳？
TA的每日心情奋斗 10:39签到天数: 4 天[LV.2]偶尔看看I
空气箱式炉多少有氧化脱碳。做毛坯件可以。
TA的每日心情无聊 11:24签到天数: 29 天[LV.4]偶尔看看III
你说金相不合格，硬度合格，
1.工艺情况？
2.269HB是何处硬度呢？
TA的每日心情奋斗 21:19签到天数: 7 天[LV.3]偶尔看看II
1楼，您的金相判断是对的：索氏体+大块铁素体，6级。产生这样组织的原因有两个，1，没有透烧，2，冷速不够。您可以用以下的方法操作；
& &&&没有正过火的40cr铸件一定要透烧，用840度烧透即可。1，如果用840度淬火；请用1%的盐水做介质，水温略高一点40度左右，防止开裂。2,透烧后把炉温降到780度淬火，依然用1%的盐水介质，水温没有太严要求室温，低于或高于室温都行。但应该小于40度，不妨一试。
TA的每日心情慵懒4&天前签到天数: 74 天[LV.6]常住居民II
你的金相组织有点单调，但是没有发现回火索氏体。
TA的每日心情奋斗前天&08:05签到天数: 89 天[LV.6]常住居民II
铸钢件建议先正火，为调质做准备。淬火时最好用冷速快的介质，如：淬火液、类盐的淬火液、碱水等。
TA的每日心情奋斗前天&07:51签到天数: 105 天[LV.6]常住居民II
40cr淬火温度840℃有点低，可提高至860~880℃；
调质前的预备热处理及组织检查是有必要的。
TA的每日心情奋斗 09:56签到天数: 23 天[LV.4]偶尔看看III
大块状铁素体主要是加热温度不足！建议把温度提高到870，保温时间75分钟！如果零件尺寸相差加到，可以降温到860-870淬火！个人意见，仅供参考！
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40cr和45号钢为有什么区别？&&&&&&&& 40cr中碳调制钢，冷镦模具钢。该钢价格适中，加工容易，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性。正火可促进组织球化，改进硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在温度550~570℃进行回火，该钢具有最佳的综合力学性能。该钢的淬透性高于45钢，适合于高频淬火，火焰淬火等表面硬化处理等。
&& 45号为 优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工,模具中常用来做 45号钢管模板,梢子,导柱等,但须热处理 调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质+表面淬火提高零件表面硬度。
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