化学成分合格，就是合格钢材吗？

孤鸿踏雪

我近年来遇到过诸多怪事：
   1.2008年9月末，我们为一家军工企业加工的两个轮式战车齿轮，材料为40Cr，在调质处理时发现，硬度淬不上去，工件是环状，接受淬火的能力应该说很强的，可经过反复试验并调整淬火温度（曾从850℃先后逐渐提高到880℃），均不能达到正常的淬火效果。我们采用多用炉加热快速淬火油强力搅拌淬火，同一炉工件（齿坯）淬火后的硬度在24~35HRC、34~46HRC、42~50HRC的宽泛领域，同一工件不同位置件的硬度特性值竟达8~12HRC，采用560℃回火，硬度分布为16~20HRC、19~23HRC、27~30HRC等，我们经对不合格品进行多次取样做化学分析和光谱分析，其含碳量和主加元素均符合GB/T3077-1999要求，后来不得已采用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，因为该齿轮最终还要进行渗氮处理，所以调质工艺最终定为860℃水淬580℃水冷回火。
   2.近期，我们又先后遭遇20CrNiMo、20CrMnMo和20CrMnTi齿轮渗碳淬火时渗速慢且淬火后齿芯硬度不合格，经多次提高淬火温度亦收效甚微，经多次取才进行化学分析和光谱分析，其含碳量和主加元素仍然是合格的，谁能解释这种现象？
   钢厂出厂的钢材，其化学成分合格，就可判为合格吗？

wty728

我个人觉得成分合格并不代表材料合格，就像三聚氰胺一样，奶粉N指标合格就合格了吗？够呛
碳含量和主要元素合格，其材料状态也有差异，如精炼的还是真空冶炼的，还是电渣重熔的？？都对性能有极大的影响，况且国内钢材的水平不敢恭维。

fengdongz

答案肯定是否定的，应力就是一方面

stanlyous

各位：40Cr与40CrH是不一样的

renbenfg

这个事情我们也发生过，309外圈，油淬火硬度上不去，调整工艺后硬度还是上不去。化学成分合格。现在还在仓库存放。等有时间也想搞个明白，但不属于我的职权范围。

888888

这种情况说明成分合格并不能代表符合你们生产条件需要,对于钢厂生产的产品符合成分要求是件很容易的事.但不一定能满足所有用户的要求,这样就需要提出 你们的特殊要求了(合同约定),比如端淬试验.以保证你们的利益.

孤鸿踏雪

84#  搬运工
   我相信有些钢厂受利益驱使，会将不合格产品以次充好掺入正品出厂。

搬运工

回复 72# 孤鸿踏雪 许许多多的不合格料通过各种不同的渠道最终流向了市场

孤鸿踏雪

我在2007年后半年还遇到过另一宗怪事：
     我司为意大利布雷维尼公司加工的系列齿圈，42CrMo氮化，表面硬度≥600HV1，渗氮层深（DN）0.25~0.40mm。结果，系列齿圈中的最小一个，与其它多种齿圈同为42CrMo材料、同炉（同工艺）调质、同炉（同工艺）氮化，但这个最小的齿圈氮化后的表面硬度就是不合格，而且多次随其它品种同炉装入试验，硬度总在520~540HV1之间，绝未超过550HV1的，另外那些齿圈的表面硬度均在600HV1以上。多次进行材质分析，均符合GB/T3077—1999。
    样件发往意大利本土公司测试结果是：这个小齿圈的表面硬度为570HV1，而其它品种的齿圈表面硬度在613~687HV1范围。
     后来追溯锻坯来源，锻造厂（外包）回答说，这个小齿圈是锻钢，而其它品种的全是轧钢。
     前些天我在《中国热加工行业论坛》相关板块看到一个“锻钢和轧钢有什么区别”的帖子，就跟了一帖：请问，锻钢和轧钢对化学热处理有什么不同影响？可惜，至今没有人回答。

stanlyous

就我接触的这类＂质量事故＂，绝大部分是机械厂没有坚持机械设计中非常重要的＂选材＂的标准造成的．

霜月

按所签技术协议供货，钢厂就有可能将不符合A厂家技术要求的钢材卖给无此项要求的B厂家。

myc19741104

成份合格是主要条件，其他条件组织、表面脱碳、硬度、强度也要提出要求。

quan_3630896

原材料的交货组织状态也很重要

qibao9891

杨版的情况，应该选有淬透性要求的钢。

看看钢中的是不是含有微量强碳化物生成元素。

xiaocao

这是没有办法的,许多钢材的合金元素就是刚好在下点,你就不能说成份不对,现在40Cr只能水冷才可能淬上.

aaron01

对热处理厂家来说，原材料（机加工半成品）主要检查项目：
１，化学成分，可能的话请钢厂提供端淬试验报告，或根据化学成分计算的ＤＩ值必须达到事先订立的标准。
２，晶粒度
３，夹杂、偏析等缺陷情况
４，热前尺寸
我能想到的就这些了。

钢铁医生

还有一个指标很重要
那就是

淬透性

aaron01

建议材料淬透性控制方法应事先和客户谈妥，质量要求高的零件，一定要采用多于２点的控制手段，比如：Ｊ９＝３４－３８ＨＲＣ且Ｊ１５＝２８－３２ＨＲＣ。这样控制的淬透性带窄，波动小。
晶粒度也是重要指标，粗晶和混晶因组织遗传会造成热处理淬火组织不合格，引起更大变形甚至开裂，造成机械性能下降，影响最终使用。另外，晶粒过细也会使渗碳速度变慢。

霜月

虽然化学成分都在标准要求范围内，但有可能都在下限；普通材料淬透性带很宽，如果不加限定就可能会出现楼主遇到的问题。
   为了降低采购成本，相当多的厂家都只按材料的化学成分购买钢材，对其它指标都没有明确要求，为零件的后续热处理埋下许多隐患。

搬运工

化学成分合格，就是合格钢材吗？答案显然是否定的

问学

渗碳件太大时，芯部就不能淬透，这和工件的含碳量有关。

laopo520

供货状态与对应的组织是否合格！

孤鸿踏雪

3#楼quan-3630896
     能否详细解说一下“原材料交货状态”的具体内容？

孤鸿踏雪

5#楼 小草
     “这是没有办法的,许多钢材的合金元素就是刚好在下点,你就不能说成份不对,现在40Cr只能水冷才可能淬上.”
     实际上我们曾对渗层和心部硬度不合格的20CrMnMo齿轮进行化学分析，它的含碳量并不是下限，而是0.26％，主加合金元素含量均为中上限，这样看来渗速慢似乎合乎逻辑，但齿芯硬度不合格就无法解释了。

秋天的风

我也遇到过这样的情况,我的理解是不同钢厂的同种材料中可能存在不同的微量元素,比如硼\钒等.
同样的40Cr材料,贵阳钢的就易淬硬,杭钢的就差些.
所以用淬火介质的时候要特别小心,用油能淬上50HRC的,用淬火液易裂;反之用油淬不上硬度的,用水淬都不会裂.

搬运工

除化学成分外,做过钢中夹杂物及成分偏析项目的检测了吗?

yanhaisheng007

我们是做冷拔线材的，很多合金材料使用球化退火工艺。
有一次在生产的时候，使用钢厂的同批次球化生产SCM435线材。
线材在盘元抽母线时出现断线和原料抗拉不均的现象，经检测盘元抗拉在98kgf/mm2-160kgf/mm2之间，使用直读式光谱仪测试化学成分合格，金相组织存在粒状贝氏体和偏析现象。
为了使拉拔完的线材球化硬度合格，延长了球化退火的时间，但最后线材的硬度还是稍微高出了规范，为了下次合格只能针对这种材料再增加退火时间，虽然不合格的仅占少数。
后来才发现，和钢厂定的冷镦线材技术协议中，只体现了化学成分的要求，对金相组织等其他要求都是按国标执行，现在还在和钢厂协调中呢。
这也是典型的化学成分合格，而产品不合格的例子。
个人认为，评价金属材料好坏的化学成分是个必要条件，此外还有钢水的纯净度，晶粒度，表面质量，脱碳，表面质量，以及特殊要求，如冷镦钢的冷镦性能，调质钢的淬透性等等。
总之，化学成分合格仅仅是钢材的一个最最基础的指标。钢铁、合格的钢铁、优质的钢铁之间的差距太大太大。

楼主的一番用心良苦啊，希望国家的炼钢水平快些进步，也希望钢厂真正的能提高。

孤鸿踏雪

16#楼 秋天的风
     类似情况，我过去在国有企业从事模具热处理时还遇到过GCr15和CrW5两种材料，当时也是采用正常的淬火温度淬不上硬度，经化验材料含碳量和主加合金元素都合格，提高淬火温度也无济于事，后来也是“死马当成活马医”，淬盐水解决问题，但那些模具零件结构形貌都比较简单，所幸的是淬盐水未发生开裂。

孤鸿踏雪

12#楼 问学
    我主帖列举的几种问题材料的产品，都是我司干了多年的老产品，不存在尺寸大的问题。