零件经过渗碳淬火后变小0.5毫米

zhuxiaohua

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; L1 X! {1 Z, ^- o我有一批零件，这批零件的工艺应该成熟；因为该零件按照此工艺已经批量生产了3次都未出现此现象。现在是批量生产第四次了，出现了以下情况：
该零件工艺描述如下：
1.该零件图纸请见附件，
( X9 |4 F& D- m' Z% g5 g9 |2 [" Y2.该零件试中间是空心的，而且内壁需要承受210bar的压力，为了保证质量、节约材料我们采用了锻件工艺，而不是圆钢。
2 }* h4 d8 R5 [. b' l3.零件材料是20CrMnTi,毛坯经过锻造后，进行正火处理，正火的温度要求超过930度，硬度范围：HB156-207;
6 ^" ~1 g% V5 v* g. {; W/ V/ C7 q4.粗车，留单边1.25毫米的余量后，再进行数控车，外形数控车到图纸尺寸，内圆和球面处留有单边余量0.25毫米。
& E! B- _- a; X$ l5 F5.进行渗碳淬火处理，该热处理温度控制在930度以下进行。
6.进行磨削内圆和外球面磨削。
出现问题：
/ ^5 D6 B1 J  b& ^1.先该零件经过上面第五道渗碳淬火后，零件整体向内收缩0.5毫米，
" Q! v2 \3 F6 B$ x$ [# n2.以前3次工艺都未出现上述情况，最多就是有小的变形，变形量也就是在0.1-0.15毫米。
3.经过跟每个加工工序厂家沟通后，他们都是按照图纸工艺进行加工和热处理。而且可以肯定粗车的尺寸和数控车的尺寸都没有问题，因为我们的检验部门都有检验记录。
1 Q' F5 E% I6 J1 @& q, J/ h# D4.经过多次跟热处理厂家进行沟通，他们表明我们的正火温度没有超过930度；而且该热处理厂家是一家英国的公司。
5.经过跟锻造厂沟通，他们表明他们的正火肯定是超过930度，他们表明肯定是渗碳淬火工艺出现了问题。
) w; I* Z6 Z( U5 c+ c2 \各位机械社区的社友，你们看看问题可能出在那里，对于你们的帮助，本人表示真诚的感谢！
2 u5 b' [: Y7 T2 I8 ~- p, h5 V希望老鹰版主帮我置顶！多谢！

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w91678

材料问题，请检查以前的材料和现在的材料差异

樵薪

热处理谈到深处真不懂，但，冷加工工艺且必须考虑热处理变形等因素，防患于未然。
7 v- n( S. T, B' @! ]告诉一下毛坯尺寸，这种问题往往出现在锻造。

zhuxiaohua

樵薪 发表于 2014-7-19 20:15
* b/ }3 p& @( C3 g; m; K2 y/ P热处理谈到深处真不懂，但，冷加工工艺且必须考虑热处理变形等因素，防患于未然。
9 I% j& z! N. s; B告诉一下毛坯尺寸，这种 ...

+ f1 l# O8 I: W+ l' Y4 \1.热处理深度是需要的，因为该材料做渗碳淬火处理，它会变形的，正常情况下，内外圆会变成椭圆，也就是圆柱度，大概是10丝左右。考虑了磨削余量，我们在渗碳淬火处理，进行磨削后，表面要硬度要求，所以我们在热处理后有了深度要求，而且深度要求对该工艺要求一般，很容易做到。
2.对于毛坯，锻造厂锻造好毛坯，在粗车之前为了好进行粗车和后续渗碳淬火进行热处理工艺。
7 O& ]% j% {% h3.关于图纸外形尺寸没有很大的要求，外圆给了5丝要求；我们这里说明一下，加工这个零件机床是日本的马扎克车铣复合加工中心，这个零件程序编好以后，批量数量很多，车外圆的刀与其他工序是重复使用的，为了检验刀具是否磨损，我们一般工人用带表卡车测量一下外圆就可以判断道具是否磨损。给了公差为了检验而已，同时也是机床本身精度所致。
, p; B2 H+ g7 S, G8 L  ?8 R  k4 k4.关于毛坯，锻造的毛坯就是一个管道形状而已，只不过里面形状是有一点锥型，拔心棒造成。粗车的毛坯就是比图纸尺寸外形单边大1.25毫米左右、当然球面和密封槽是没有做的。
8 r1 W9 `8 o6 t5 n5.关于冷加工变形，我们数控车以后精度一定会保证数控车图纸要求，数控车的尺寸我们都检验了，没有变形。我想是不是数车加工应力造成工件本身有残余应力在里面，再经过热处理后就会变形。
8 @* \1 T# ?8 R1 n6.关于缩小，我指的是整体向里面缩小，不管是内孔还是外表面都是一起向内部缩小。
谢谢大侠的指教，希望能得到你的指点。

zerowing

掺和两句，不成熟观点。
感觉是你的淬火部分出了问题。如果可能，取样检查下金相。可能是淬火温度和冷却速度的控制有问题，导致淬火后马氏体组织较少，残余奥氏体组织较多，导致的尺寸变小。
比如说渗碳过程碳溶解导致C线右移，冷却速度不够导致奥氏体组织型核变大增大了奥氏体的稳定性，最终导致淬火后的马氏体组织少。
8 h& I$ M5 n) M8 S) E# J. P  d+ k仅供参考

zerowing

大侠，简单查了下20CrMnTi的渗碳工艺。一供参考：
  t; _4 z1 L: H- `7 m<950C 10小时内渗碳。
880C 一次油淬。
870C二次油淬。
200C回火
. O% l5 y6 _  i; ]2 @: e6 u' J% J水或空气冷却。

dujunmin

我非常同意5楼的观点，我也建议做一下金相分析，看看这批出问题的零件和前几批零件的金相有没有明显差别。我也怀疑是否是渗碳淬火时温度或时间没有把握好，导致内部金相组织发生了变化。而不同的金相组织的密度是不一样的，这就非常有可能造成整体尺寸的变化。

yccando06

热处理渗碳淬火有很大关系，查看渗碳淬火的油，温度，冷却方式等
个人建议，呵呵

鱼儿爱水

是否可以测量一下残余应力

鱼儿爱水

看看残余应力是否偏大？