Перейти к содержанию
Black Metallurgist

Термообработка стали 40Х17Н2МЛ на твердость 46 HRC с сохранением прочностных свойств

Рекомендуемые сообщения

Добрый день . Выполняю термообработку Секторов дисковых мельниц предназначенных для перемола древесной щепы и опилок в бумагодельном производстве.

Режим ТО 960, 1 час выдержки, правка, охлаждение на полу цеха в потоке воздуха(вентилятор)-5 мин. далеее при достижении 30 град садим на отпуск, отпуск 250 в течении 6-ти часов, охлаждение в корзине в спокойной атмосфере цеха. Получается стабильно твердость 46-52 HRC c тыльной стороны сектора. Рабочая часть ребристая в виде зубьев на плоскости. Вопрос: очень часто при транспортировки, зачистки от наплывов, жалобы клиентов что зуб обламывается. В чем причина охрупчивания? информации по этой стали в открытых источниках нет. может кто подскажет 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
3 часа назад, Black Metallurgist сказал:

В чем причина охрупчивания?

Для ответа на этот вопрос нужно провести небольшую НИР. Тогда будет понятно: что, зачем и почему.

А так, здесь, вскоре Вы получите порядка десятка рабочих версий Вашего хрупкого разрушения, но, к сожалению, они так и останутся предположениями.

Версия 1. После литья нет отжига, поэтому структура неоднородна.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Отжиг не проводится, литье ЛГМ. После отжига проблематично на закалке получить твердость 46 HRC при температуре нагрева 960 и охлаждение воздух, только повышением температуры до 1040..... что приводит к выходу из строя печей, поддонов и т.д. + увеличение затрат..... Да и отжиг операция которая затратная ... сталь склонна к отпускной хрупкости и при охлаждении в корзине получаются "Пятна" твердости и др. мех.свойств, если охлаждать отдельно каждое изделие, то   риски поломки зуба возрастают в разы

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

ilich прав абсолютно. отсутствие нормализации создает ваши проблемы. то что твёрдость у вас падает это из за обезуглероженности.  нужно использовать или защитную (нейтральную ) атмосферу, или делать более глубокую зачистку. 

непонятно ваше утверждение о зависимости отпускной хрупкости от отжига. отпускная хрупкость возникает при отпуске и усугубляется при ненормализованной структуре. если печи не тянут температуру, то сделайте на температуре на какой можете и проверьте хрупкость.

есть ещё вариант добавлять в жидкий металл специальные модификаторы, для измельчения зерна. выбор их большой и тут лучше советоваться с литейщиками

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

  1.Я по идее и провожу нормализацию с последующим отпуском 

2. Литье ЛГМ!!!! т.е.  у меня модели из спец. пенопласта, так называемого литейного поэтому тут об обезуглероживании вообще вопросов быть не может, пенопласт сгорая выделяет столько углерода, что в результате диффузиии поверхность перенасыщена углеродом, для устранения этого эффекта строго слежу за  за фракцией и проссевом песка, чисткой выпоров, весом моделей после изготовления и нанесения краски , газопроницаемость под контролем, вроде бы  .

содержание хрома в 17-18,5 % и никеля  позволяет мне утверждать что сталь окалиностойкая при Т=800, да время выхода печи на раб. Т составляет 3 часа, при чем изделия приходят на ТО после чистки, окалины после высокого нагрева не наблюдаю.

3.Хрупкость возникает при медленном охлаждении изделий в определенных диапазонах температур,при определенном содержании легирующих элементов и бывает :

-тепловая от Твысоких (скажем так) до Т окончания роста карбидов, поэтому обдув воздуха с Тзакалки

-отпускная при медленном охлаждении (в корзине например) с температур от 300 до 550 с, поэтому отпуск низкий

4.модификаторы..... а Вы знаете как они работают???? да хорошо чистят плавку забирая на себя примеси, а также легирующие элементы, УПЛОТНЯЮТ решетку и т.д. Только все это от лукавого..... изделия при достижении 600 на охлаждении начинают Петь -трещат. Никто не знают как работают модификаторы это просто -Большие бабки,

толком не знают ка работает углерод, так поверхностно... но это мое мнение.

Открытой литературы по модификаторам, редкоземельным металлам нет. А сколько стоит этот материал, вообще без штанов останешься

Причина проблемы что я не могу  заставить работать молибден и хром а также нет источников по ударной вязкости на эту сталь, прочности и т.д..

Если у кого есть справочные данные прошу поделиться источниками

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

отвечу по порядку.

1. отжиг ( или нормализацию, как один из видов отжига) вы ПО ИДЕЕ делаете. не буду вдаваться в терминологию. Задача нормализации исправить перегретую структуру (в т.ч. после литья) . но в связи с тем что при продувке деталь закаливается и получается структура мартенсита ( закалённой стали), этот процесс нельзя назвать отжигом. А значит отжига просто нет. 

2. Если у вас выделяется Углерод, то возможно он и охрупчивает детали, здесь нужно сделать металлографию с мест разрушения. всё станет ясно.

3 всё написано правильно, сточки зрения теории. после охлаждения с высоких температур охрупчивание происходит в результате формирования карбидной сетки, поэтому важно охладить быстро в область формирования карбидов, но можно медленно охладить при температурах ниже 700С, здесь главное что бы карбидная сетка разбивалась, поэтому на некоторых предприятиях делают 2-3 нормализации.  И ещё, температура отпуска попадает под диапазон отпускной хрупкости 1рода, здесь можно поменять температуру отпуска. добавьте ещё фактор углерода, если он образуется в поверхности, то хрупкость будет обеспечена.

4. модификаторы -это реальные плюсы. я проверял. кроме очистки расплава, он ещё измельчает зерно металла, что повышает пластичность. то что у вас литейщики не понимают как работают модификаторы, это их недостаток. видов модификаторов очень много,есть из чего выбрать. по поводу бабок, конечно любое движение в металлургии это затраты, нужно считать что выгоднее: делать дополнительную термообработку,применять модификаторы или ничего не делать и иметь репутационные потери.

по поводу модификаторов для ваших сталей обратитесь на ветку литейщиков,думаю посоветуют..

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

4.Это диски для перемола щепы, а не сопла бурана. Модификаторы однозначно нет, кроме повышения цены продукции в разы и ухудшения качества в этой работе они ничего не приносят.

3. конструкция представляет сегмент, пластину 10-18мм на которой расположен ряд зубьев высотой 10-18 мм, различной толщины(холодильники) в результате 2-х- 5-ти минут охлаждения в потоке воздуха я измельчаю зерно основания зуба и сам зуб, тело горячее и после прекращения подачи воздуха сегмент разогревается тем самым снижая  термические напряжения и обеспечивая отпуск переходной зоны и части зуба. 

Отпуск выше Т=300 с охлаждением садки на воздухе увеличивает твердость(пятна твердости по объему садки), выше 430 твердость за 56, выше 520 твердость за 60, при чем некоторые изделия получаются и в 39 НРС, Если разбирать садку и выкладывать на поверхность то на зубе, в местах расположения ребер жесткость с тыльной стороны образуются пятна твердости(НРС54-65) охлаждал принудительно-эфекта 0, поэтому 250 и длительная выдержка стабильная твердость зуба

2.Согласен, делал. включения есть, поэтому и контролирую производство моделей на белом участке

1. если без продувки или недостаточной продувке то твердость поле нормализации 65-70 НRС, с обдувом 48-54.....Это нержавейка с большим содержание углерода, и медленное охлаждение для нее смерть

Думаю надо снижать содержание углерода, и никеля. а также возможно проводить посадку на отпуск, в горячем состоянии в 200-300 С и отпуск не более 250 как думаете

 

 

 

Изменено пользователем Black Metallurgist

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Значит после охлаждения воздухом у вас остаётся большое количество аустенит. в процессе отпуска происходит образование мартенсита и карбидов.

Конечно отжигать после литья нужно ступенчато, чтобы твёрдость была ниже и образовывались глобулярные карбиды. после правильного отжига закалённые детали имеют более равномерную твёрдость, это классика.

По модификаторам повторюсь, мои коллеги внедрили модификатор и убрали нормализацию. это им оказалось выгоднее. повторюсь , нужно считать экономику и правильно пользоваться модификатором.

Если снижать содержание углерода, то снизите износостойкость, это нужно пробовать и сравнивать ресурс изделия.

Думаю ваша проблема всё же в попытке сэкономить на термообработке. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
‎05‎.‎02‎.‎2019 в 12:30, Black Metallurgist сказал:

Отжиг не проводится, литье ЛГМ. После отжига проблематично на закалке получить твердость 46 HRC при температуре нагрева 960 и охлаждение воздух, только повышением температуры до 1040..... что приводит к выходу из строя печей, поддонов и т.д. + увеличение затрат.....

 

меняйте спирали в печах, поддоны и грейте как положено (с последующим средним отпуском,(начинайте от 530-550С и в гору, пока не сбросит), при котором твердость будет сбрасываться до требуемых значений). Вы человек опытный (судя по постам), поэтому расписывать не буду. В двух словах ... из-за недогрева под закалку, с последующим обдувом там где тонко (зубья) закаливается лучше, чем где толсто (материал под зубьями).  Вы меряете твердость там где "толсто", а где "тонко" при низком отпуске может быть и за 60HRC. В итоге, переходная зона образуется (которую Вы пытается отпустить "самоотпуском", но реально похоже ничего там не отпускается).

 

19 часов назад, Black Metallurgist сказал:

3. конструкция представляет сегмент, пластину 10-18мм на которой расположен ряд зубьев высотой 10-18 мм, различной толщины(холодильники) в результате 2-х- 5-ти минут охлаждения в потоке воздуха я измельчаю зерно основания зуба и сам зуб, тело горячее и после прекращения подачи воздуха сегмент разогревается тем самым снижая  термические напряжения и обеспечивая отпуск переходной зоны и части зуба. 

поясните вот например, каким образом происходит измельчение зерна при данной операции?

Вы пытаетесь сэкономить на термообработке (самоотпуск, пониженные температуры закалки), а в итоги получается черти что. Одно дело углеродистые стали отливать (и экономить затем), а другое - коррозионно-стойкие.

 

Примечание:  содержание никеля снижать не стоит (как-никак гамма область расширяет, уменьшает размер аустенитного зерна при отливке/закалке). А вот углерод снижайте.  Есть сталь 25Х17Н2, предназначенная для деталей с твердостью от 45HRC, на нее и ориентируйтесь по углероду при отливке. Но чтобы получить в этой стали высокую твердость после закалки - надо поднимать закалочную температуру, хотя бы до 1030-1050.  Плюс этой стали в том, что остаточного аустенита у Вас не будет (отпуск низкий на 200С), а значит не будет мягких/твердых пятен (при закалке/отпуске ... речь о закалке с положенной температуры. а ежели опять будете мудрить с Тзакалки - пятна будут).

Вывод:  модернизируйте печи, поднимайте Т закалки, и переходите на отливку стали с уменьшенным содержанием углерода.  

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
В 05.02.2019 в 14:08, ilia-ilich сказал:

Для ответа на этот вопрос нужно провести небольшую НИР. Тогда будет понятно: что, зачем и почему.

А так, здесь, вскоре Вы получите порядка десятка рабочих версий Вашего хрупкого разрушения, но, к сожалению, они так и останутся предположениями.

Версия 1. После литья нет отжига, поэтому структура неоднородна.

спасибо. Вы правы. Нир помогла. Теперь " что тоньше" и новое подвергаю отжигу. Также в процессе НИР установлены места исследования изделий на твердость. Спасибо

В 08.02.2019 в 05:07, ycnokou сказал:

Примечание:  содержание никеля снижать не стоит (как-никак гамма область расширяет, уменьшает размер аустенитного зерна при отливке/закалке). А вот углерод снижайте.  Есть сталь 25Х17Н2, предназначенная для деталей с твердостью от 45HRC, на нее и ориентируйтесь по углероду при отливке. Но чтобы получить в этой стали высокую твердость после закалки - надо поднимать закалочную температуру, хотя бы до 1030-1050.  Плюс этой стали в том, что остаточного аустенита у Вас не будет (отпуск низкий на 200С), а значит не будет мягких/твердых пятен (при закалке/отпуске ... речь о закалке с положенной температуры. а ежели опять будете мудрить с Тзакалки - пятна будут).

Вывод:  модернизируйте печи, поднимайте Т закалки, и переходите на отливку стали с уменьшенным содержанием углерода.  

 

Спасибо. Углерод держу также как и было. Играл с температурой закалки и временем обдува, нашел что надо. Отпуск низкий.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
В 07.02.2019 в 16:55, cobalt45 сказал:

Значит после охлаждения воздухом у вас остаётся большое количество аустенит. в процессе отпуска происходит образование мартенсита и карбидов.

Конечно отжигать после литья нужно ступенчато, чтобы твёрдость была ниже и образовывались глобулярные карбиды. после правильного отжига закалённые детали имеют более равномерную твёрдость, это классика.

По модификаторам повторюсь, мои коллеги внедрили модификатор и убрали нормализацию. это им оказалось выгоднее. повторюсь , нужно считать экономику и правильно пользоваться модификатором.

Если снижать содержание углерода, то снизите износостойкость, это нужно пробовать и сравнивать ресурс изделия.

Думаю ваша проблема всё же в попытке сэкономить на термообработке. 

Модификаторы не трогал. Время Дорого, очень ..... Людей надо учить новым методам работы., отстроил режимы изготовления, формовки моделей, сделали ремонт помещения изготовления моделей, места стабилизации полистирола..... Паника пропала.... появилось понимание процесса у исполнителя, брака меньше . Спасибо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.