渗碳淬火常见缺陷汇总及预防措施
渗碳淬火实际上是一个复合工艺，即渗碳+淬火。 我们经常把两者放在一起讲，因为在同一台设备上完成的两个工序是生产中最常遇到的（但也有渗碳空冷、渗碳缓冷再加热淬火等工序，二次淬火.工艺）那么生产中遇到的一些不良现象，有的是渗碳问题，有的是淬火问题，有的是渗碳和淬火综合作用的结果。
我们知道，所有的热处理工艺都离不开三个核心问题：加热、保温、冷却。 具体来说，包括加热温度、加热速度、保温时间、冷却速度，当然还有气氛问题。 所以一旦出现问题，我们会习惯性地从这些方面分析原因。
对于渗碳和淬火，我们经常检测这些指标：产品表面外观、表面硬度、芯部硬度、渗碳层深度、（有效硬化层深度、完全硬化层深度）金相组织、变形。 下面分别谈谈我对这些指标的看法。
1.外观问题
1、氧化皮：主要是设备泄漏、载气不纯或含水量。 需要从设备和原材料上找原因。
2、另一个最头疼的问题是污渍问题，这也是现代热处理的一个新的、具有挑战性的要求。 原因很复杂，也很深刻。
二。 硬度不合格
1. 高硬度（未讨论）
2、硬度低：有两种情况，一种是渗碳不合格。 原因可能是渗碳层太浅，达不到图纸要求，（渗碳层没有渗入），或者选择的检测尺度超出现有渗碳层的容许范围，会破坏渗碳层。
解决方法：补渗漏液，按检查尺进行。 JBT 6050-2006《钢件热处理硬度检测通则》渗碳层的深度实际上是温度、时间和碳势的函数。 综合以上因素，我们可以考虑提高加热温度，延长保温时间，增加渗碳势的方法。 （当然，各个参数的调整要充分结合自己的设备和产品的要求）也可能是因为表面存在非马组织。 硬度低时出现另一种情况，即渗碳合格，但淬火不合格。 一般来说，它是不淬火的。 这种情况最为复杂，俗话说：热处理靠四分之三加热，靠四分之七冷却。 也反映了冷却过程在热处理过程中的地位。
下面是我设计的一个对比测试。 您可以讨论冷却对硬度的影响。
取3组材质不同但规格尺寸相同的试棒，其尺寸为Φ20mmX100mm。 （我们称 20 号钢试棒为 1 号，20Cr 试棒为 2 号，20CrMnTi 试棒为 3 号） 试棒采用相同的工艺在相同的炉次中渗碳。 假设三个试棒的渗碳层深度为0.6-0.7mm（ps：假设仅在理想状态下成立）。
请考虑以下条件：
一种。 在相同条件下完成淬火
湾淬火介质为慢油、快油、清水、盐水
C。 在同一介质中不搅拌和剧烈搅拌淬火，取三个试棒各取两组进行试验。
渗碳完成后，A组800度淬火，B组860度淬火。 它们的硬度从高到低的顺序是什么？ 硬化层（以550HV1.0为极限）由深到浅如何排序？ 取两根相同材质的试棒进行对比试验，哪一组可以获得更高的淬火硬度和有效硬化层深度？
从以上试验结果是否可以得出渗碳层深度不等于有效硬化层深度，实际硬化层深度受材料淬透性、淬火温度、冷却等因素的影响？速度。 冷却介质的冷却特性和淬火强度也影响淬火效果。 以上是大家的看法，如果有不完善的地方可以补充。 当然，零件的尺寸效应也会影响硬化效果。
我认为有经验的检验人员可以通过组织和结合其他检测方法来确定硬度低的真正原因，然后找到真正的原因来解决； 作为工匠，如果熟悉常规金属原材料的特性，其自身设备和介质的冷却性能已经达到了一定的认可度，这对渗碳淬火工艺的制定有很大帮助。
3、硬度不均：炉温均匀（影响渗碳均匀性）、设备结构、气氛循环、炉内负荷、（影响渗碳层均匀性，同时影响淬火均匀性）
4、芯部硬度不合格。 过高：淬火温度过高，材料淬透性过好，碳及合金成分的上限，介质冷却速度过快。 核心硬度低：恰恰相反。
实例分享：20#钢1.5mm产品，要求：渗层0.2-0.4mm芯HV250，有同行业朋友认为要求不合理，（大家应该都知道20#钢坯马氏体硬度最高的会是HV450-470）要解决这个问题，首先要了解这种材料的特性：包括淬透性和淬透性。
然后结合上述影响淬火效果的因素，想办法加热和冷却。 在这种情况下，材料是固定的。 我们可以从淬火温度和冷却速度上想出办法。 这家制造商碰巧使用了超速油。 如果降低淬火强度达不到要求，还可以降低淬火温度。 方法。
还是同一句话，从860-760度，（当温度降低到一定程度时，芯部的过冷奥氏体会析出一定量的铁素体，此时硬度会降低。，越多温度降低，铁素体析出量越多，硬度降低越多。
在此提醒：要充分结合设备现有条件，在浅层渗透性这一特殊有利指标上做文章。
3、渗碳层或有效渗碳层越深越浅
如前所述，渗透层的深度是温度、时间和碳浓度的综合函数。 要解决这个问题，就得从加热温度、加热速度、保温时间、冷却速度、控制碳层中的碳浓度梯度入手。 温度越高，时间越长，碳势越高，下渗层越深，反之亦然。
但实际上，事情远不止这么简单。 设计渗碳工艺还必须考虑设备、炉容量、油特性、金相组织、材料淬透性、渗碳层中的碳浓度梯度和冷却速度。 以及许多其他因素。 这个可以参考之前的低硬度情况来分析，不再深入讲解。
四、金相组织
马氏体过多：原料晶粒粗大，或未正火，渗碳温度过高。 解决方法：正火或多次正火，（建议正火温度比渗碳温度高20-30度） 可能的话考虑渗碳缓冷再加热淬火
残奥过度：淬火温度过高，奥氏体中碳含量过高（碳势过高）。 解决方法：充分扩散，条件允许可降低淬火温度，高温回火再加热淬火，或深冷处理。
碳化物过多：奥氏体含碳量过高（碳势过高），冷却过程过慢，碳化物析出
解决方法：充分扩散，控制冷却速度，尽量减小渗碳和淬火的温差，尽量少用低温或亚温淬火。 如果必须使用此工艺，则必须控制炉负荷。 让我们想象一下：同样的设备在 920°C 渗碳，在 820°C 淬火。 炉容1000kg和600kg，冷却速度一样吗？ 哪一个需要更长的时间？ 哪个硬质合金等级更高？
五分。 无马内氧化
内氧化：是钢中的铬、锰、钼等合金元素与大气中的氧化性气氛（主要是氧气、水、二氧化碳）发生反应，消耗基体中的合金元素，导致合金元素减少。在材料的淬透性方面。 显微镜下可见黑色网状结构，其本质是基体中合金元素耗尽，淬透性降低而获得的屈氏体结构。
解决的办法是想办法提高介质的冷却速度，提高淬火强度，减少炉内氧化气氛（保证渗碳原辅材料的纯度，尽量减少平衡空气量，控制平衡的空气量）。空气水分含量，并确保设备不泄漏。足够的排气）常规设备难以消除。 据说可以完全淘汰低压真空渗碳设备。 此外，强力喷丸还可降低内部氧化程度。
看了一些专家的意见，也有人认为碳氮共渗过程中氨气过多也会造成严重的不马。 我个人对此有不同的看法：可能是氨水含量过高造成的？ 因为我接触过很多碳氮共渗工艺，所以在检查产品时没有发现明显的非马组织。 （但我不认为这种观点是错误的）国外一些机械行业非常重视内部氧化，尤其是齿轮行业。 国内一般要求深度不大于0.02mm为合格。
非马氏体：由于渗碳或淬火后的淬火问题，渗碳层表面出现非马氏体组织，如铁素体、贝氏体，当然还有内氧化型屈氏体。 生成机理与内氧化类似，解决方法也类似。
六。 变形问题
这是一个系统问题，也是我们从事热处理的员工最头疼的问题。 从原料工艺冷却介质几个方面来保证。 以上内容仅为个人体验。 如有不妥，欢迎指正，谢谢。
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