滲碳淬火常見缺陷匯總及預防措施
滲碳淬火實際上是一個複合工藝，即滲碳+淬火。 我們經常把兩者放在一起講，因為在同一台設備上完成的兩個工序是生產中最常遇到的（但也有滲碳空冷、滲碳緩冷再加熱淬火等工序，二次淬火.工藝）那么生產中遇到的一些不良現像是滲碳問題，有的是淬火問題，有的是滲碳和淬火綜合作用的結果。
我們知道，所有的熱處理工藝都離不開三個核心問題：加熱、保溫、冷卻。 具體來說，包括加熱溫度、加熱速度、保溫時間、冷卻速度，當然還有氣氛問題。 所以一旦出現問題，我們會習慣性地從這些方面分析原因。
對於滲碳和淬火，我們經常檢測這些指標：產品表面外觀、表面硬度、芯部硬度、滲碳層深度、（有效硬化層深度、完全硬化層深度）金相組織、變形。 下面分別談談我對這些指標的看法。
1.外觀問題
1、氧化皮：主要是設備洩漏、載氣不純或含水量。 需要從設備和原材料上找原因。
2.另一個最頭疼的問題是污漬問題，這也是現代熱處理的一個新的、具有挑戰性的要求。 原因很複雜，也很深刻。
二。 硬度不合格
1. 高硬度（未討論）
2、硬度低：有兩種情況，一種是滲碳不合格。 原因可能是滲碳層太淺，達不到圖紙要求，（滲碳層沒有滲入），或者選擇的檢測尺度超出現有滲碳層的容許範圍，會破壞滲碳層。
解決方法：補滲漏液，按檢查尺進行。 JBT 6050-2006《鋼件熱處理硬度檢測通則》滲碳層的深度實際上是溫度、時間和碳勢的函數。 綜合以上因素，我們可以考慮提高加熱溫度，延長保溫時間，增加滲碳勢的方法。 （當然，各個參數的調整要充分結合自己設備和產品的要求）也可能是因為表面存在非馬組織。 硬度低時出現另一種情況，即滲碳合格，但淬火不合格。 一般來說，它是不淬火的。 這種情況是最複雜的，俗話說：熱處理靠四分之三加熱，七分之七冷卻。 也反映了冷卻過程在熱處理過程中的地位。
下面是我設計的一個對比測試。 您可以討論冷卻對硬度的影響。
取3組材質不同但規格尺寸相同的試棒，其尺寸為Φ20mmX100mm。 （我們稱 20 號鋼試棒為 1 號，20Cr 試棒為 2 號，20CrMnTi 試棒為 3 號） 試棒採用相同的工藝在相同的爐次中滲碳。 假設三個試棒的滲碳層深度為0.6-0.7mm（ps：假設只在理想狀態下成立）。
請考慮以下條件：
一種。 在相同條件下完成淬火
灣淬火介質為慢油、快油、清水、鹽水
C。 在同一介質中不攪拌和劇烈攪拌淬火，取三個試棒各取兩組進行試驗。
滲碳完成後，A組800度淬火，B組860度淬火。 它們的硬度從高到低的順序是什麼？ 硬化層（以550HV1.0為極限）如何由深到淺排序？ 取兩根相同材質的試棒進行對比試驗，哪一組可以獲得更高的淬火硬度和有效硬化層深度？
從以上試驗結果是否可以得出滲碳層深度不等於有效硬化層深度，實際硬化層深度受材料淬透性、淬火溫度、冷卻等因素的影響？速度。 冷卻介質的冷卻特性和淬火強度也影響淬火效果。 以上是大家的看法，如果有不完善的地方可以補充。 當然，零件的尺寸效應也會影響硬化效果。
我認為有經驗的檢驗人員可以通過組織和結合其他檢測方法來確定硬度低的真正原因，然後找到真正的原因來解決； 作為工匠，如果熟悉常規金屬原材料的特性，其自身設備和介質的冷卻性能已經達到了一定的認可度，這對滲碳淬火工藝的製定有很大幫助。
3、硬度不均：爐溫均勻（影響滲碳均勻性）、設備結構、氣氛循環、爐內負荷、（影響滲碳層均勻性，同時影響淬火均勻性）
4、芯部硬度不合格。 過高：淬火溫度過高，材料淬透性過好，碳及合金成分的上限，介質冷卻速度過快。 核心硬度低：恰恰相反。
實例分享：20#鋼1.5mm產品，要求：滲層0.2-0.4mm芯HV250，有同行業朋友認為要求不合理，（大家應該都知道20#鋼坯馬氏體最高硬度會是HV450-470）要解決這個問題，首先要了解這種材料的特性：包括淬透性和淬透性。
然後結合上述影響淬火效果的因素，想辦法加熱和冷卻。 在這種情況下，材料是固定的。 我們可以從淬火溫度和冷卻速度上想辦法。 這家製造商碰巧使用了超速油。 如果降低淬火強度達不到要求，還可以降低淬火溫度。 方法。
還是同一句話，從860-760度，（當溫度降低到一定程度時，芯部的過冷奧氏體會析出一定量的鐵素體，此時硬度會降低。，越多溫度降低，鐵素體析出量越多，硬度降低越多。
在此提醒：要充分結合設備現有條件，在淺層滲透性這一特殊有利指標上做文章。
3、滲碳層或有效滲碳層越深越淺
如前所述，滲透層的深度是溫度、時間和碳濃度的綜合函數。 要解決這個問題，就得從加熱溫度、加熱速度、保溫時間、冷卻速度、控制碳層中的碳濃度梯度入手。 溫度越高，時間越長，碳勢越高，下滲層越深，反之亦然。
但實際上，事情遠不止這麼簡單。 設計滲碳工藝還必須考慮設備、爐容量、油特性、金相組織、材料淬透性、滲碳層中的碳濃度梯度和冷卻速度。 以及許多其他因素。 這個可以參考之前的低硬度情況來分析，不再深入講解。
四、金相組織
馬氏體過多：原料晶粒粗大，或未正火，滲碳溫度過高。 解決方法：正火或多次正火，（建議正火溫度比滲碳溫度高20-30度） 如果可能，考慮滲碳緩冷再加熱淬火
殘奧過度：淬火溫度過高，奧氏體中碳含量過高（碳勢過高）。 解決方法：充分擴散，條件允許可降低淬火溫度，高溫回火再加熱淬火，或深冷處理。
碳化物過多：奧氏體含碳量過高（碳勢過高），冷卻過程過慢，碳化物析出
解決方法：充分擴散，控製冷卻速度，盡量減小滲碳和淬火的溫差，盡量少用低溫或亞溫淬火。 如果必須使用此工藝，則必須控制爐子負荷。 讓我們想像一下：同樣的設備在 920°C 滲碳，在 820°C 淬火。 爐容1000kg和600kg，冷卻速度一樣嗎？ 哪一個需要更長的時間？ 哪個硬質合金等級更高？
五分。 無馬內氧化
內氧化：是鋼中的鉻、錳、鉬等合金元素與大氣中的氧化性氣氛（主要是氧氣、水、二氧化碳）發生反應，消耗基體中的合金元素，導致合金元素減少。在材料的淬透性方面。 顯微鏡下可見黑色網狀結構，其本質是基體中合金元素耗盡，淬透性降低而得到的屈氏體結構。
解決的辦法是想辦法提高介質的冷卻速度，提高淬火強度，減少爐內氧化氣氛（保證滲碳原輔材料的純度，盡量減少平衡空氣量，控制平衡的空氣量）。空氣水分含量，並確保設備不洩漏。足夠的排氣）常規設備難以消除。 據說可以完全淘汰低壓真空滲碳設備。 此外，強力噴丸還可降低內部氧化程度。
看了一些專家的意見，也有人認為碳氮共滲過程中氨氣過多也會造成嚴重的不馬。 我個人對此有不同的看法：可能是氨水含量過高造成的？ 因為我接觸過很多碳氮共滲工藝，所以在檢查產品時沒有發現明顯的非馬組織。 （但我不認為這種觀點是錯誤的）國外一些機械行業非常重視內部氧化，尤其是齒輪行業。 國內一般要求深度不大於0.02mm為合格。
非馬氏體：由於滲碳或淬火後的淬火問題，滲碳層表面出現非馬氏體組織，如鐵素體、貝氏體，當然還有內氧化型屈氏體。 生成機理與內氧化類似，解決方法也類似。
六。 變形問題
這是一個系統問題，也是我們從事熱處理的員工最頭疼的問題。 從原料工藝冷卻介質幾個方面來保證。 以上內容僅為個人體驗。 如有不妥，歡迎指正，謝謝。
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