化學(xué)成分合格,，就是合格鋼材嗎,？

水大一茄子

之前在一家機(jī)械加工工廠當(dāng)調(diào)度時(shí)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)從外協(xié)廠（當(dāng)時(shí)本廠無熱處理,，全部外協(xié)）拉回來的調(diào)質(zhì)工件硬度不達(dá)標(biāo),，有時(shí)反復(fù)返修最后勉強(qiáng)達(dá)標(biāo)。先說說當(dāng)時(shí)的情況:工廠當(dāng)時(shí)是給大型的液壓支架企業(yè)做外協(xié),，生產(chǎn)液壓支架上面的油缸,，需要熱處理（基本都是調(diào)質(zhì)）的大致上有-----缸筒，27SiMn管材,；活塞桿,，40Cr，27SiMn,，45#等棒料,；導(dǎo)向套，材質(zhì)同活塞桿,。容易出問題的就是活塞桿和缸筒,，廠里只有一種檢驗(yàn)方式就是便攜硬度計(jì),。經(jīng)常的硬度過高或者過低（要求是HB240-280),當(dāng)時(shí)廠里基本沒什么人懂熱處理，我那時(shí)工作2年,，較少接觸熱處理也是一知半解,，外協(xié)廠家的說法是工藝問題。因?yàn)楫?dāng)時(shí)（2011年）煤炭行業(yè)還是很火爆,，液壓支架行業(yè)也是生產(chǎn)很忙,，小廠不是很重視質(zhì)量，接受了外協(xié)廠家的說法,，讓他們拉回去重新調(diào)質(zhì),。后來漸漸工作不忙，有時(shí)間看書,，就開始回憶總結(jié)以前的工作中遇到的各種技術(shù)方面的問題,，自己找資料學(xué)習(xí)。液壓支架的設(shè)計(jì),，液壓油缸的設(shè)計(jì),，液壓油缸的制造工藝，機(jī)械加工和熱處理等等,。
前奏好像有點(diǎn)多又有點(diǎn)亂,，下面開始轉(zhuǎn)貼了------------化學(xué)成分合格就是鋼材合格嗎？
) `. A# [) |- o4 { 1.2008年9月末,，我們?yōu)橐患臆姽て髽I(yè)加工的兩個(gè)輪式戰(zhàn)車齒輪,，材料為40Cr，在調(diào)質(zhì)處理時(shí)發(fā)現(xiàn),，硬度淬不上去,，工件是環(huán)狀，接受淬火的能力應(yīng)該說很強(qiáng)的,，可經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)并調(diào)整淬火溫度（曾從850℃先后逐漸提高到880℃）,，均不能達(dá)到正常的淬火效果。我們采用多用爐加熱快速淬火油強(qiáng)力攪拌淬火,，同一爐工件（齒坯）淬火后的硬度在24~35HRC,、34~46HRC、42~50HRC的寬泛領(lǐng)域,，同一工件不同位置件的硬度特性值竟達(dá)8~12HRC,，采用560℃回火，硬度分布為16~20HRC,、19~23HRC,、27~30HRC等，我們經(jīng)對(duì)不合格品進(jìn)行多次取樣做化學(xué)分析和光譜分析,，其含碳量和主加元素均符合GB/T3077-1999要求,，后來不得已采用860℃水淬，淬后硬度48~52HRC,；560℃回火后水冷硬度25~31HRC,，580℃回火后水冷硬度25~28HRC，因?yàn)樵擙X輪最終還要進(jìn)行滲氮處理,，所以調(diào)質(zhì)工藝最終定為860℃水淬580℃水冷回火,。
   2.近期，我們又先后遭遇20CrNiMo,、20CrMnMo和20CrMnTi齒輪滲碳淬火時(shí)滲速慢且淬火后齒芯硬度不合格,，經(jīng)多次提高淬火溫度亦收效甚微，經(jīng)多次取才進(jìn)行化學(xué)分析和光譜分析,，其含碳量和主加元素仍然是合格的,，誰能解釋這種現(xiàn)象？
; U# s% W( h% \$ d$ @# R   鋼廠出廠的鋼材,，其化學(xué)成分合格,，就可判為合格嗎？
-------------------------------------------------------------------------------------------以上是主貼,。下面是回復(fù),，我挑一些好點(diǎn)的回復(fù)，大家自己消化,。
1,、成份合格是主要條件，其他條件組織,、表面脫碳,、硬度、強(qiáng)度也要提出要求,。
2,、看看鋼中的是不是含有微量強(qiáng)碳化物生成元素。
, v. ^" h' m3 Z* H. w$ n3,、這是沒有辦法的,許多鋼材的合金元素就是剛好在下點(diǎn),你就不能說成份不對(duì),現(xiàn)在40Cr只能水冷才可能淬上.
/ Y1 X0 Y% v" {, ~( b# j4,、對(duì)熱處理廠家來說，原材料（機(jī)加工半成品）主要檢查項(xiàng)目：
   １）,，化學(xué)成分,，可能的話請(qǐng)鋼廠提供端淬試驗(yàn)報(bào)告，或根據(jù)化學(xué)成分計(jì)算的ＤＩ值必須達(dá)到事先訂立的標(biāo)準(zhǔn),。
   ２）,，晶粒度
2 G. w. A3 p8 I   ３），夾雜,、偏析等缺陷情況
. m* y; [! t  J   ４）,，熱前尺寸
7 ~4 E! e. c9 A! {! L5,、建議材料淬透性控制方法應(yīng)事先和客戶談妥，質(zhì)量要求高的零件,，一定要采用多于２點(diǎn)的控制手段,，比如：Ｊ９＝３４－３８ＨＲＣ且Ｊ１５＝２８－３２ＨＲＣ。這樣控制的淬透性帶窄,，波動(dòng)小,。
1 j1 ^7 g0 \! ?( b& O0 X. X5 I晶粒度也是重要指標(biāo)，粗晶和混晶因組織遺傳會(huì)造成熱處理淬火組織不合格,，引起更大變形甚至開裂,，造成機(jī)械性能下降，影響最終使用,。另外,，晶粒過細(xì)也會(huì)使?jié)B碳速度變慢。
6,、雖然化學(xué)成分都在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi),，但有可能都在下限；普通材料淬透性帶很寬,，如果不加限定就可能會(huì)出現(xiàn)樓主遇到的問題,。
   為了降低采購成本，相當(dāng)多的廠家都只按材料的化學(xué)成分購買鋼材,，對(duì)其它指標(biāo)都沒有明確要求,，為零件的后續(xù)熱處理埋下許多隱患。
7,、不同鋼廠的同種材料中可能存在不同的微量元素,比如硼\釩等.
* ?4 x5 W* E* Z同樣的40Cr材料,貴陽鋼的就易淬硬,杭鋼的就差些.
; k+ \* k  y+ t- C' z1 p所以用淬火介質(zhì)的時(shí)候要特別小心,用油能淬上50HRC的,用淬火液易裂;反之用油淬不上硬度的,用水淬都不會(huì)裂.
8,、除化學(xué)成分外,做過鋼中夾雜物及成分偏析項(xiàng)目的檢測(cè)了嗎?
% E3 p* z6 g3 _6 |4 s1 I9、做冷拔線材的,，很多合金材料使用球化退火工藝,。
有一次在生產(chǎn)的時(shí)候，使用鋼廠的同批次球化生產(chǎn)SCM435線材,。
線材在盤元抽母線時(shí)出現(xiàn)斷線和原料抗拉不均的現(xiàn)象,，經(jīng)檢測(cè)盤元抗拉在98kgf/mm2-160kgf/mm2之間，使用直讀式光譜儀測(cè)試化學(xué)成分合格,，金相組織存在粒狀貝氏體和偏析現(xiàn)象,。
1 n& D' c- h+ [% D7 C為了使拉拔完的線材球化硬度合格，延長了球化退火的時(shí)間,，但最后線材的硬度還是稍微高出了規(guī)范,，為了下次合格只能針對(duì)這種材料再增加退火時(shí)間，雖然不合格的僅占少數(shù)。
+ {% A5 @" n- I- ^. [* L后來才發(fā)現(xiàn),，和鋼廠定的冷鐓線材技術(shù)協(xié)議中,，只體現(xiàn)了化學(xué)成分的要求，對(duì)金相組織等其他要求都是按國標(biāo)執(zhí)行,，現(xiàn)在還在和鋼廠協(xié)調(diào)中呢,。
這也是典型的化學(xué)成分合格，而產(chǎn)品不合格的例子,。
9 @4 a' G! a1 E# G" I' @: f( M0 C, Z個(gè)人認(rèn)為，評(píng)價(jià)金屬材料好壞的化學(xué)成分是個(gè)必要條件,，此外還有鋼水的純凈度,，晶粒度，表面質(zhì)量,，脫碳,，表面質(zhì)量，以及特殊要求,，如冷鐓鋼的冷鐓性能,，調(diào)質(zhì)鋼的淬透性等等。
總之,，化學(xué)成分合格僅僅是鋼材的一個(gè)最最基礎(chǔ)的指標(biāo),。鋼鐵、合格的鋼鐵,、優(yōu)質(zhì)的鋼鐵之間的差距太大太大,。
' _& ]* v9 E$ _10、鋼材的“遺傳性”,。它是指由于每個(gè)鋼廠有自己相對(duì)固定而又有別于其它鋼廠的礦石原料來源地,，以及操作習(xí)慣和配料習(xí)慣，而使冶煉出的鋼材有著不同于其它鋼廠的微量元素含量,、原始組織,、主要缺陷等，最終表現(xiàn)為材料的熱處理工藝性,、機(jī)械性能等出現(xiàn)“遺傳”的現(xiàn)象,。
2 \6 h& v  V1 g; N和熱處理的組織遺傳是兩碼事。
" R% h0 p, e# r# F11,、

1  LZ的問題帶有普遍性,，我司產(chǎn)品也經(jīng)常出現(xiàn)這樣的問題，老外來解決也沒辦法,，也會(huì)把腦袋當(dāng)撥浪鼓搖,。 . T( W' s* ?) x3 ?, |2  化學(xué)成分合格就是合格鋼材嗎？答案肯定是“錯(cuò)”的。但僅從“熱處理角度”來看,，化學(xué)成分無疑是對(duì)淬透性影響很大的因素之一,；尤其在淬火溫度、冷卻條件,、預(yù)處理狀態(tài)（晶粒度）等穩(wěn)定的前提下,，質(zhì)量出現(xiàn)波動(dòng)首先懷疑的就會(huì)是材料“化學(xué)成分”。如果成分偏差不大,，熱處理工作者還就不好解釋這種現(xiàn)象,。   l5 k1 ~0 Q$ s% M& {. J* a3 其實(shí)還是一個(gè)“材料淬透性問題”，LZ已經(jīng)在另一個(gè)板塊發(fā)起了討論,，更深的理論探討大家可以到那個(gè)板塊參與可能更好,。 ! z, z/ p" F4 R+ [4  我理解LZ所說的“化學(xué)成分合格”應(yīng)該是“主要添加合金元素和C合格”，而大家關(guān)注的合金元素及碳對(duì)淬透性的影響也是基于主要添加合金元素,。而實(shí)際上由于冶煉工藝和配料不同,，“痕量元素”與添加元素交互作用后對(duì)淬透性的影響是很大的，往往被忽視,。EX. 鋼中存在0.001%B就會(huì)對(duì)淬透性起到巨大影響,。而同時(shí)合金元素之間的交互作用也是很強(qiáng)烈的，到目前為止,，也沒有完全弄明白,，國外的預(yù)測(cè)軟件這方面做得好一些，國內(nèi)的這些還有差距,，所以,，化學(xué)成分合格，實(shí)際淬火效果不一定能達(dá)到預(yù)期目的,。

這個(gè)帖子很火,，從10年說到現(xiàn)在了，如果有興趣大家可以自己去看,，轉(zhuǎn)貼的原因是,，就我自己來說，獲取新知識(shí)途徑少,，有時(shí)是根本連問題都不知道,，所以，一旦能夠找到有興趣,、又能根據(jù)自己條件去研究的新知識(shí)都要去耐心的研究一番,，即使僅僅是記住了題目，也便于以后碰到問題尋找解決方案,。這應(yīng)該就是機(jī)械工程師成長之路的重要一環(huán)吧,。


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把頭

學(xué)習(xí)

非常

做整體熱處理的零件：
1.同一批次的零件要選用同一批次的材料。
2.不同批次的材料也要選擇采購相同煉鋼廠生產(chǎn)的鋼材（相同煉鋼廠指的是,，你所采購的鋼材是同一個(gè)地方煉出來的,。不是公司名稱相同，而是實(shí)際煉鋼的地方相同）,。
3.預(yù)熱處理后要檢查金相組織,。

7 [7 P' j8 I. N還有注意點(diǎn)。,。,。社友們來增加

十三不靠

同種材料因工件形狀不同造成的硬度不均勻現(xiàn)象不能歸于材料原因.大多是不同部位的實(shí)際冷卻速度不同造成的,同一根料做成的不同零件有時(shí)偏差很大.

zerowing

說實(shí)話，這類問題跟廠家有很大關(guān)系,。原則上,，材料的性能，熱處理性能,，以及高溫性能應(yīng)當(dāng)由生產(chǎn)廠家提供相應(yīng)數(shù)據(jù)的,。比如我近期入手的ASTRALLOY-V的樣本，人家針對(duì)不同熱處理方式,，不同控制溫度的材料形成提供很多的信息,。這些不是編的東西，是一個(gè)實(shí)驗(yàn)檢測(cè),，屬于多批次的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,。那么最終給你的材料，其性能基本都在這些信息范圍內(nèi),。
/ [$ E9 F# ]6 n; Z5 s不過,，國內(nèi)能給你出一個(gè)成分表就算很不錯(cuò)了。呵呵。

水大一茄子

zerowing 發(fā)表于 2013-6-29 18:12
) h- ^+ H" `* I3 @' ]說實(shí)話,，這類問題跟廠家有很大關(guān)系,。原則上，材料的性能,，熱處理性能,，以及高溫性能應(yīng)當(dāng)由生產(chǎn)廠家提供相應(yīng) ...

3 R2 w" u* [; C% h' Z: F% f說實(shí)話，我還真是對(duì)這個(gè)鋼材不了解---------不知道是自己書沒看夠還是水太深,。上次一個(gè)搞土木的同學(xué)跟我說,，說建筑用的鋼材，各種達(dá)標(biāo),，但是圈里人都知道這東西有問題,。我當(dāng)時(shí)問那到底啥問題，他也沒給我說明白,，或者我沒聽明白,。
4 @3 a" o* U; ?1 ~2 O今天我在熱處理論壇看見這個(gè)帖子的時(shí)候，想起來我那時(shí)候做油缸的時(shí)候,，人人都在嘴上說這個(gè)東西多重要,，萬一出事情煤礦損失多大，礦工多危險(xiǎn),。但是人人都不當(dāng)回事情,。當(dāng)時(shí)我當(dāng)調(diào)度計(jì)劃員為了跟熱處理廠理論這個(gè)熱處理不達(dá)標(biāo)的事情，爭(zhēng)得他們直接找我們經(jīng)理,，最后經(jīng)理為了不耽誤工期也讓步了�,，F(xiàn)在想想就感覺當(dāng)時(shí)自己有點(diǎn)可笑，不僅笑自己水平不夠,，更笑自己的渺小,。
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Dandylian

材料一直是我國的薄弱環(huán)節(jié)，在我們工廠也是經(jīng)常和鋼廠理論,！至于符合國標(biāo),，本來國標(biāo)就不合理，比如：20CrMo  C:0.17--0.24   范圍太大,，最上差和最下差同樣的工藝及同樣的產(chǎn)品結(jié)果都大不一樣,。如果要特殊訂貨，那就得漲價(jià),！現(xiàn)我們工廠對(duì)材料要求：1,。鎖定鋼廠 2。按爐號(hào)先期進(jìn)行選擇,，小批做工藝實(shí)驗(yàn),。3,。按爐號(hào)進(jìn)貨！復(fù)查材料,！4,。加工過程中實(shí)行批次管理！

好方案

樓主,，俺感興趣的是原帖的鍵接給一個(gè)好嗎,？

俺想，這個(gè)貼應(yīng)該有俺下決心離開機(jī)械行業(yè)的那個(gè)猜想的終極答案,。

/ T: {( b4 {9 e5 ]% q' I" M4 n拜托,。

水大一茄子

好方案 發(fā)表于 2013-7-1 22:37
樓主,，俺感興趣的是原帖的鍵接給一個(gè)好嗎,？

俺想，這個(gè)貼應(yīng)該有俺下決心離開機(jī)械行業(yè)的那個(gè)猜想的終極答 ...

http://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=54337&extra=page%3D1
這個(gè)就是,，我最近一直泡在這個(gè)論壇里,，在熱處理方面真不錯(cuò)，可惜就是我的金屬學(xué)方面知識(shí)有限,，很多東西都不懂,。

好方案

水大一茄子 發(fā)表于 2013-7-1 23:15
8 A0 i+ ?: D8 L$ Nhttp://www.rclbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=54337&extra=page%3D1
  t7 @! n4 N" \  K這個(gè)就是，我最近一直泡在這 ...

首先感謝您的回復(fù),。

) K! h5 O1 R+ s) Q; ~  R, @您提供的鍵接，俺已經(jīng)收藏了,�,？上�是個(gè)老鐵，不知原樓主是否還在這個(gè)論壇,。當(dāng)然這是外話,。

. n. t; z% J( o至于金屬學(xué)知識(shí)，俺是學(xué)的機(jī)械制造工藝及設(shè)備,，剛工作時(shí)干了些年頭,，之后下決心改行離開這個(gè)行業(yè)已經(jīng)十幾年。
6 G, ?0 h% s- F# h& V% Q# b
現(xiàn)在已經(jīng)是正宗外行,。
6 }1 _" H! L5 }- t" t, g& u% p
回來機(jī)械相關(guān)網(wǎng)站是想找點(diǎn)資料書看看,。所有的知識(shí)都要重新復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)。讓我們共同學(xué)習(xí)吧,。
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