問
本公司接到一新產(chǎn)品，42CrMo齒圈需做氮化，其中有一要求：0.1mm處硬度≥600HV0.3，該如何制定工藝？
該氮化工藝：510℃×50h，Kn=4-4.5 可以嗎？
答：
1.你的想法是可行的
2 氧氮化中通O2或CO2都是為了解決ε相脆性問題。
3 顏色與工藝關(guān)系并不大，白色是緩冷后出爐的；局部淡紅色是密封不好或有H2O、O2等較高溫度進入氧化所致，但一般不影響內(nèi)在質(zhì)量，僅僅是不好看。
4 齒圈選擇氮化或軟氮化以及緩冷主要是為了解決變形，要從這個思路去創(chuàng)新
2 問
多用爐保護氣氛做出的產(chǎn)品多多少少，都存在內(nèi)氧化問題。有時候嚴重些，在當前設備的條件下，請問如何才能減少內(nèi)氧化，需要從那幾個方面著手呢？
答一：1.提高設備的密封性
2、提高滲劑的純度
3、提高淬火時冷卻速度
答二：
上面的同行講的很好，設備、材料、工藝、淬火油冷速等全部涉及到。
我的理解：
1 前清洗很重要，加工油殘留帶入爐中對齒輪內(nèi)氧化影響很大。
2 前清洗后烘干也很重要，可以結(jié)合脫脂／預氧化進行。這里大家注意所謂的預氧化溫度不能太高，尤其是小模數(shù)齒輪（轎車、摩托車齒輪），預氧化溫度高了反而非馬層加重，與材料中Si等含量有關(guān)。
3 多用爐通NH3是有效的，但前提是保證液氨氣化后的除水效果，否則，結(jié)論就相反了，但除水的確比較困難。連續(xù)爐是不能通氨的，獨立保溫室爐子除外（愛協(xié)林結(jié)構(gòu)）。
4 采用快速淬火油、提高冷速／攪拌很好，但齒輪變形解決不了是會被老板炒魷魚的。
3 問
4 0Cr材料的減速機齒圈用氮化好還是用氮碳共滲好？
答：我個人覺得用軟氮化（氮碳共滲）不但可節(jié)約時間，還不易生成脆性相，而工藝也不復雜．好處多多．但就我了解，類似工件還是用普通氮化的多，還有一家用氧氮共滲（540-580），出來的銀白色很漂亮．還有個廠是直接滴氨水（570），這我都有點想不通，不過出來的工件也還好，就是顏色不好看．
4 問
齒輪不正火，碳氮共滲能達標嗎？
答：齒輪毛坯一般要進行正火處理：提高切削性能，細化晶粒，減小隨后熱處理變形。但不能講不正火就一定C-N共滲后不合格，不正火可能出現(xiàn)問題：－變形大；－組織粗大。很多農(nóng)機齒輪和低成本齒輪毛坯就是鍛打空冷后直接加工的。
5 問
請大家討論下齒輪碳與碳氮共滲的優(yōu)劣比較？說明各工藝方法的好處，操作可行性，成本，等方面的優(yōu)劣，并請大家把碳氮共滲的工藝、設備、工裝提出來，大家相互參照討論下
答：滲碳和碳氮共滲哪個好？不能一概而論。1 氮氮共滲不出現(xiàn)缺陷的前提下耐磨性、表面硬度要高于滲碳，接觸疲勞強度高于滲碳齒輪。有大量的學術(shù)論文報道。2 碳氮共滲容易出現(xiàn)“三黑”致命缺陷，工藝過程對設備要求很嚴格。在國內(nèi)碳氮共滲與滲碳在井式爐中應用非常普遍，但要注意關(guān)注“三黑”并解決的的不多，與生產(chǎn)產(chǎn)品要求不高有關(guān)，在齒輪行業(yè)就要求很嚴。3 淺層零件（0.15-0.5mm）多采用C-N共滲，表面硬度容易達到。4 井式爐、多用爐后期通氨進行碳氮共滲目的是為了解決非馬層深超標問題，與中溫碳氮共滲工藝有區(qū)別。5 連續(xù)推盤線不推薦采用碳氮共滲，我個人觀點弊大于利，容易造成沿晶非馬超標。6 同樣的服役條件，碳氮共滲層深要比滲碳的淺一些為好。因此，比較節(jié)能應該大力推廣，國外也如此，這就需要我等同行在“三黑” 控制上做得更好。7 在重載齒輪／構(gòu)件上，滲碳淬火仍然是絕對首選工藝。
6 問
滲碳齒輪所用材料大都是含碳量小于0.25%的低碳鋼或低碳合金鋼，一般采用正火或等溫正火工藝進行預處理，加工過程中常遇到因金相組織中含有大量鐵素體，硬度較低而導致拉、插齒加工時粘刀、不斷削以致擦傷加工面或使加工面起毛；或者因組織中出現(xiàn)粒狀貝氏體，硬度較高而導致刀具崩刃或刀具損耗快。不同金相組織、不同硬度對不同切削加工方式（如車、拉、插、滾、剃等）的加工性能是不同的，球狀組織對車加工最有利；片狀珠光體對拉削加工最好；如20CrMnTi鋼，正火組織為鐵素體+珠光體，硬度為156~209HB時，滾、剃齒加工性能良好，但會出現(xiàn)拉齒加工困難現(xiàn)象，而采用調(diào)質(zhì)處理，金相組織為回火索氏體+鐵素體，硬度為180~220HB時，其車削性能好，而插齒加工性能又差、且效率很低。究竟什么樣的硬度、組織最適合各種切削加工性能，希望大家都來參與討論。
答：滲碳鋼的加工性能主要表現(xiàn)在滾、剃、拉削上，車削一般不是問題，硬度控制與機床、刀具和加工習慣有很大關(guān)系，不能一概而論。1 滾齒、螺旋銑齒毛坯硬度要求與模數(shù)有很大關(guān)系，小模數(shù)硬度高一些170－190HB，大模數(shù)（m=4.5以上）硬度低一些150－175HB。2 硬度雖然重要，但金相組織也很關(guān)鍵，許多廠子不大注意這一點，對硬度要求多一些。金相組織中等軸狀P+F切削性能最好。出現(xiàn)粒貝最差，但實際生產(chǎn)中往往有誤區(qū)。這主要是因為出現(xiàn)粒貝硬度高，新刀切削光潔度好（容易產(chǎn)生誤區(qū)的地方），但壽命很短沒太注意。3 滲碳鋼除了擠壓成型或冷擺碾外，一般不能進行球化退火或調(diào)質(zhì)處理得到球狀組織，因為球狀組織滾、剃加工性能很差。
7問
如何檢查甲醇、丙酮的含水量？
答：最簡單的方法是把甲醇和丙酮裝在燒杯中燃燒，燒到最后杯底所剩的就是水分。但這也只能是大概的檢測方法，具體要得出多少水分含量還需專業(yè)的儀器來檢測。。。如果懷疑甲醇和丙酮有水分可以定期把裝甲醇和丙酮的容器的底部放點掉（水的比重重，存在底部).....供參考。1 ，用醇度計（密度計）直接測量密度，但甲醇的不好買，可買乙醇的；用乙醇密度計直接測量分析甲醇的密度，記下位置，再測工業(yè)甲醇的，相對比較。2 ，用燃燒法也很好，但要注意燃燒時要用重物將燒杯壓到冷卻水中，保證甲醇中的水不要蒸發(fā)。
8 問
冷擠壓滲碳處理后的局部粗晶組織產(chǎn)生原因？
答：
1 粗晶問題出在冷擠壓后的加熱或者滲碳加熱上，由于形變量大小適中，造成恢復再結(jié)晶產(chǎn)生了粗晶。
2 與滲碳溫度高低沒有直接關(guān)系，不是滲碳過熱造成的。
9 問
最近,我們公司接到一批外國的產(chǎn)品,在熱處理(滲碳淬火)后,發(fā)現(xiàn)滲層表面有0.02~0.03的非馬組織,以前沒有注意.是不是**的多用爐上的平衡空氣有關(guān)系?
答：
1 滲碳氣氛中都含有微量的氧氣O2，［O］進入工件中會與合金元素Si、Cr、Mn、Ti等形成氧化物。并且在滲碳溫度和正常碳勢下，這種內(nèi)氧化的熱力學條件是自發(fā)的。
2 由于晶界是缺陷集聚的地方，［O］容易擴散，速度快，所以在有限時間內(nèi)都是晶界氧化，簡稱為內(nèi)氧化
3 固溶在鋼中合金元素主要是為了提高淬透性，由于內(nèi)氧化的發(fā)生，造成了局部固溶合金元素的貧化，降低了淬透性，在淬 火時造成晶界處產(chǎn)生非馬組織
4 非馬組織的本質(zhì)是淬火過程中形成的大量托氏體（屈氏體）＋少量貝氏體。輕微時沿晶界呈現(xiàn)黑網(wǎng)，嚴重時黑網(wǎng)加寬甚至呈現(xiàn)黑帶
5 國內(nèi)一般考核非馬深度，但國外公司除要求深度外，對形態(tài)有要求，一般不允許出現(xiàn)黑帶。
10問
什么叫易切削鋼，可以淬火強化嗎?
答：
1、 易切鋼現(xiàn)在應用行業(yè)非常廣泛，易切鋼顧名思義是為了提高切削性能和表面光潔度而發(fā)展起來的，最終是降低加工過程中的制造成本。
2、 易切鋼都存在各向異性，對鋼的使用性能均有影響。但為什么廣泛得到應用哪？要具體問題具體分析，在保證使用性能的前提下，會明顯降低加工成本，價值工程推廣意義重大。
3、 易切鋼和普通鋼一樣，可以進行各種目的的熱處理。但有一種就是“非調(diào)質(zhì)易切鋼”一般不進行熱處理。
4 、易切鋼在夾雜物（硫化物）的驗收上要注意；在鍛打溫度上要控制的更嚴格一點。
11 問
齒輪滲碳淬火后是否還能檢測毛坯的材料缺陷？
答：變形檢查：
1 建議通過檢查心部組織、晶粒度判斷正火好壞？混晶否？
2 垂直分模面檢測鍛造流線分布是否合理？
3 夾雜物可以檢測，但其他材料缺陷不好檢測了。
12問
表面碳氮濃度的高低如何判斷？
答：
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1、中溫碳氮共滲工藝如果采用氨氣作為[N]供體的話,一般工藝過程中NH3供應量是恒定的,工件中得到的[N]含量波動不大(溫度對其有影響),用碳片通過"氧氮儀"檢測[N]含量即可，認為符合要求就固定下來NH3流量即可。一般860-870℃為0.08-0.1m3/h,NH3量不能太大，否則，“三黑”嚴重。
2、碳勢用燃燒法測碳片或平衡組織金相觀察均可。與傳統(tǒng)的滲碳沒有太大區(qū)別，只是工藝控制上要低一些為好。
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13問
我們用20MnCr5材料的齒輪軸進行滲碳處理,淬火回火后檢測,發(fā)現(xiàn)殘奧總是在30%以上.請問各位有否做過20MnCr5的滲碳處理?結(jié)果如何?能有具體的方法降低殘奧的含量嗎?
答：
1、Mn-Cr鋼滲碳淬火后殘奧高的問題控制比較簡單，將擴散碳勢控制在0.70%較好。
2、Mn-Cr鋼的共析點碳含量為～0.68%.
3、控制殘奧除了淬火溫度、碳勢、油的冷速、材料本身因素外，實際生產(chǎn)中需要注意幾點：（個人觀點）
擴散碳勢與工件形狀（等效為淬透性）有很大關(guān)系，需要試驗摸索，EX. 齒輪軸如果外徑較粗，模數(shù)小，就容易出現(xiàn)桿部硬度低而齒部層深超差并且伴隨齒頂角殘奧超差。兩個問題同時解決起來就非常矛盾。就需要找到合理的擴散碳勢和擴散時間。
14 問
滲碳齒輪所用材料大都是含碳量小于0.25%的低碳鋼或低碳合金鋼，一般采
10.9級螺栓鍍鉻后會有氫脆危險嗎，需要祛去氫嗎？
答：
1 電鍍都會產(chǎn)生氫損傷，即使用了所謂的緩蝕劑。
2 最為10.9級高強度螺栓更應該去氫處理。
3 輪胎螺栓反復承受沖擊載荷（拆卸），如果不進行去氫處理，很容易引起延遲開裂。
15問
氮化與軟氮化有什么區(qū)別？
答：
1、 氮化就是（純）滲氮處理，習慣上也叫硬氮化（為了區(qū)別軟氮化）。
2、軟氮化是習慣叫法，常見的就是“氮碳共滲”，我個人觀點：加氧氮化、CO2+NH3氮化等都應該叫做“軟氮化處理”。
3、軟氮化之所以叫“軟”，主要是由于C、O等滲入ε相層，降低了ε相層的脆性。
4、氮化處理也有許多新工藝，以氣體氮化為例：一段、二段、三段氮化；奧氏體（狀態(tài)下）氮化；納米（處理狀態(tài)下）氮化..............。
16問
滲碳淬火件心部組織對性能的影響
答：
1、 對于滲碳淬火件心部鐵素體問題，學術(shù)上有爭議。
主要表現(xiàn)在：
1.1 鐵素體對于性能的影響要看零件的服役條件來決定，正像2＃所說，直接影響心部硬度，也即心部強度。例如：國外齒輪標準往往僅要求心部硬度，而對于鐵素體量不做規(guī)定。
1.2 但也有許多（企業(yè)）學者認為，鐵素體的出現(xiàn)表征了熱處理工藝不當，尤其淬火溫度存在不良。
1.3 出現(xiàn)鐵素體和心部硬度矛盾的主題是“鋼材原始碳含量、淬透性和硬度要求的矛盾”，這一點國內(nèi)企業(yè)往往不注意（也有成本問題）。比如要求心部硬度上限40HRC小零件，采用15CrMoH就不存在問題，但小零件你用20CrMoH就可能存在問題。為了滿足心部硬度，就會出現(xiàn)鐵素體。
2、樓主的零件“活塞銷”是個例外，一般不允許出現(xiàn)鐵素體，同時對于表面殘奧也應該嚴格控制，這主要是活塞銷服役條件決定的，他的失效主要是內(nèi)孔失穩(wěn)，疲勞裂紋首先在內(nèi)表面產(chǎn)生，因此，服役時剛性很重要，尺寸也很重要（半浮結(jié)構(gòu)配合）。由此推斷不能出現(xiàn)鐵素體了。
17問
最近發(fā)現(xiàn)，Cr-Mn-Ti系列齒輪鋼在滲碳后距離表面2.0mm左右的位置出現(xiàn)組織異常粗大，不知道是什么原因，滲層要求是1.6-2.0mm，還有，表面滲碳后能使得表層的組織細化，原因是什么？
答：
1 如果不是冷擠壓齒輪，出現(xiàn)這樣的情況應該是正火沒有消除混晶現(xiàn)象。2 如果是冷擠壓齒輪，這種現(xiàn)象很常見。屬于回復再結(jié)晶后的晶粒異常長大問題，滲碳前正火吧。
18問
滲碳淬火后黑色組織是指晶間的內(nèi)氧化造成的還是有其他的原因呢？
答：
1 滲碳淬火后出現(xiàn)的黑色組織主要原因之一是內(nèi)氧化造成的。
2 還有一種常見的原因就是固溶在A中的合金元素析出（貧化），造成工件表面淬透性下降從而引起黑色組織的加重。典型案例就是合金滲碳鋼滲碳淬火前短時間通氨解決非馬問題，由于通氨不當反而造成非馬加重（主要原因是氮化物的析出貧化了固溶在A中的合金元素），因此，通氨解決非馬具有兩重性，很多人忽略或從機理上不明白。
3 黑色組織本質(zhì)是托氏體＋少量貝氏體（也就是非馬組織），因此，引起淬火時淬透性下降的因素都會直接影響黑色組織的產(chǎn)生和數(shù)量（淬火溫度、淬火油的冷速、油的攪拌流速、工件尺寸效應等等.........）。這一條大家好理解,都清楚。。
19問
“BH催滲”的利與弊
答：ＢＨ催滲劑的２大功效：
① 在同等工藝溫度下對提高滲速作用明顯，我們在一汽嘉信五區(qū)推盤線上節(jié)約時間在１８－２0％。（連續(xù)工作１８個月統(tǒng)計）
② 降低爐溫，減小變形作用也較明顯。在保持原滲速情況下，爐溫可降低２0－３0℃，我們在豐東類型的爐子上連續(xù)用過６個月。
但ＢＨ也是有缺點的。
例如：容易造成絮狀炭黑（是不是絮狀炭黑沒有經(jīng)過研究，個人叫法）掛在爐子死角；
大家關(guān)心的對耐熱鋼腐蝕問題，好像不明顯，我們的推盤線導軌１８個月也沒有明顯腐蝕（正常磨損存在）。
BH催滲不適用淺層和對殘奧嚴格要求（直淬小于5%殘奧）的產(chǎn)品。
BH催滲剛開始是一個緩慢作用的過程，不是加一袋進去立竿見影，需要大約三天時間才能達到正常，停用時也是一個緩慢減弱過程，大約持續(xù)3-5天。
20問
關(guān)于滲氮和碳氮共滲零件表面出現(xiàn)脫皮問題
答：
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1、預氧化過度造成的零件處理后表面起皮不僅發(fā)生在LZ提到的滲氮和氮碳共滲，在滲碳工藝上也很常見。
2、現(xiàn)象一：20CrMo材料小齒輪，滲碳淬火拋丸后齒根、端面小溝槽、臺階底部等出現(xiàn)殘留氧化皮一樣的東西；尤其在珩齒后齒根珩不到部位明顯，金相檢查不到異常，尺寸檢測不到變化。最后調(diào)整脫脂爐溫度后問題得到解決。
3、從我們公司生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，推盤線脫脂溫度與多用爐不能一樣，多用爐可以高一些；
4、工件的前清洗對于起皮也有影響。尤其是清洗劑中添加有強氧化型防銹劑時更嚴重。
5、起皮的機理與LZ分析一樣：就是預氧化形成的氧化膜在爐中被還原，由于氧化膜原始缺陷與基體不再是冶金結(jié)合，造成淬火急冷時與基體剝離，這種氧化膜很薄，千分尺檢測不到尺寸變化情況。但有時會造成顏色上差異，我們稱作為“花斑”。
6、這種氧化膜在較大工件、快油淬火中不易察覺到，主要是這層氧化膜淬火時完全剝落，或在隨后拋丸中被完全打掉 ，實際生產(chǎn)中不易察覺到，但帶預氧化設備中小件熱油淬火工藝中容易被發(fā)現(xiàn)（如果預氧化溫度不當）
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21 問
請問球籠保持架的多用爐滲碳工藝 材料20CrMnTi的,表面硬度58~62，硬化層0。95~1。15（HV550）心部硬度要求36~44所有組織都要在1~4級，要求4樓摔下來不開裂。師傅們多多指教了。有在做這種產(chǎn)品的朋友幫幫忙！
答：
1、球籠保持架做好應采用中冷滲碳淬火工藝，生產(chǎn)比較穩(wěn)定。
2、工藝類似于活塞銷。3表面硬度、硬化層深度、心部硬度等按照圖紙就行了，關(guān)鍵是：用多用爐用中冷工藝；其他爐型可采用二次淬火。目的是細化晶粒和消除殘奧。
22 問
42CrMo4+HH中的HH代表什么？
答：
1、 42CrMo4+HH中的ＨＨ表示上２／３淬透性帶寬。
２、同理“ＨＬ”表示下２／３淬透性帶寬。
３、中國的淬透性表示方法和德國一樣，都是這樣規(guī)定的。但現(xiàn)在齒輪協(xié)會又高了幾個Ｈ１、H2。。。。。H6，其目的都是一樣，限制淬透性的帶寬和范圍。
23問
滲碳鋼鍛后正火后實際奧氏體晶粒度對后續(xù)滲碳淬火后的晶粒度有影響嗎？
答：
這個問題有點復雜，鍛造后正火的晶粒度對隨后的滲碳淬火晶粒度是否有影響，要從2個方面考慮：
1、鍛造后正火組織中是否有較大面積的“非平衡組織，例如：粒貝”，如果有，就有可能造成滲碳淬火后局部粗晶（產(chǎn)生了組織遺傳）。
2、如果正火后組織為P+F，雖然P晶團較粗大，但滲碳淬火后晶粒仍然會細化，不產(chǎn)生粗化。滲碳淬火后的晶粒度與原始組織狀態(tài)有關(guān)系，原始組織晶粒大小可能與原正火加熱時的原奧氏體晶粒大小有關(guān)聯(lián)。通俗的理解：如果正火后得到的組織沒有非平衡組織。則滲碳淬火加熱時晶粒會被細化（不考慮滲碳溫度超高的影響），如果正火得到非平衡組織，則滲碳淬火加熱時可能出現(xiàn)組織遺傳而造成晶粒粗化。
24問
晶粒大小同淬火加熱溫度有何關(guān)系
答：
一般而言，晶粒越細小，斷裂抗力越高，淬裂傾向越小，相反晶粒粗化，斷裂抗力下降，斷裂傾向增大。晶粒大小同淬火加熱溫度和淬火保溫時間有直接關(guān)系。加熱溫度升高或保溫時間增長，均能使晶粒粗化，因而增加淬裂傾向
25問
在含氫氣氛中加熱為何會引起裂紋
答：
氫有很大的易動性，易被鋼中的所謂“陷阱”捕捉。鋼中夾雜物、疏松等內(nèi)部缺陷可能成為“陷阱”。夾雜物等缺陷受載時的應力集中與氫含量高這兩個條件的疊加易使氫致裂紋優(yōu)先產(chǎn)生。產(chǎn)生氫脆一般必須具有三個基本條件：
1）有足夠的氫。
2）有對氫敏感的金相組織。
3）有足夠的三向應力存在。如氣體滲碳，碳氮共滲的工件產(chǎn)生裝配斷裂、放置開裂和使用過程斷裂等現(xiàn)象。
