调质工艺“革命”

chg1555

调质工艺是热处理常见工艺。
机械制造业, 中碳结构钢用量最大, 而中碳结构钢制造的工件又常须进行调质热处理。所谓调质就是指钢件被加热到Ac3以上进行完全淬火, 然后再高温索氏体回火。这两次加热和长时间的保温, 耗能是很大的, 且容易引起工件的变形、开裂和氧化、脱碳。
可以采用哪些工艺替代调质热处理呢？ 即能节约能源，又能使被处理的零件使用寿命可以大大提高。

2013-5-2 上传:张先鸣“调质热处理工艺的变革”

dhzhou888

使用非调质钢是一个办法，现在汽车行业使用很多，工程机械上也很多。

dhzhou888

设计人员知道调质的综合力学性能优良，所以很多结构件要调质。调质后的回火索氏体组织也为其它热处理工艺作了良好的组织准备。需要说明的是，英语国家没有调质的说法。我国目前进行的调质工艺很多是不规范的，只是用硬度来要求。这就出现了“假调质”和“伪调质”工艺。

chg1555

dhzhou888 发表于 2013-4-27 23:58
使用非调质钢是一个办法，现在汽车行业使用很多，工程机械上也很多。

谢谢周工在大洋彼岸--美国给于回复,调质钢已有应用非调钢,我公司下代主流产品中曲轴采用非调钢,每年几十万量能说明优势与趋势.

HRC

dhzhou888 发表于 2013-4-28 00:21
设计人员知道调质的综合力学性能优良，所以很多结构件要调质。调质后的回火索氏体组织也为其它热处理工艺作 ...

英语国家是不说调质，说quenching  tempering。

西渡高速钢

“调质”不是目的，只是手段之一；
“满足使用”才是目的，手段可以多种——浇铸、锻压+余热调质、选用非调钢种、甚至组合式等手段制作曲轴，都可设想。

chg1555

dhzhou888 发表于 2013-4-28 00:21
设计人员知道调质的综合力学性能优良，所以很多结构件要调质。调质后的回火索氏体组织也为其它热处理工艺作 ...

周工简要的总结,精辟!

我发帖目的,看到一篇由热处理行业较有名气的专家写的论文,此文列出五种在用工艺代替调质,指出工艺得当, 能够收到较大的经济效益, 被处理的零件使用寿命可以大大提高。外行想听听内行的讨论,能否代替?有哪些工艺可行?过后再上传此论文比对,大家得到影响深刻的学习.

chg1555

HRC与西渡两位专家,在我来论坛影响比较深的两位专家,专业上有许多闪光点值得学习.
在新版GB-T 7232-2012金属热处理工艺术语中,调质定义:工件淬火并高温回火的复合热处理工艺.权威标准如此描述,大概太复杂难以描述.而各位从业者有更深体会与心得.这只能算是中国“特色”。
我们北美图纸标注硬度值、力学性能值。有其科学性。没有调质一说。

热处理老兵

    陈工这个命题立意很好。虽看似‘老生常谈’但有新意！
    就我粗浅的知识来看，从70年代业界就多有这方面的探讨，但看到的应用实例却不多，加深这方面的探究很有必要。
    我的一孔之见有下列方法：
       1 .锻后余热淬火 + 高温回火。｛西渡先生已谈到｝
       2 .一般调质无论工件有效尺寸有多大，都要透烧。但有一种说法是根据其材料的淬透性选择加热深度。
       3 .1984年在与刘云旭老前辈交谈中，刘老有研制‘索氏体钢’的想法。
       4 .用冷作硬化的方法提高材料的强度。

chg1555

热处理老兵 发表于 2013-4-28 11:22
陈工这个命题立意很好。虽看似‘老生常谈’但有新意！
    就我粗浅的知识来看，从70年代业界就多有这 ...

张工:你是热处理前辈，见证热处理的变迁。你们这些专家敬业与专业值得后辈们分享，更使我外行有学习的机会。
这篇论文作者为张先鸣，是我们供应商一位原专家。他提出有五种热处理工艺可以替代“中国式”调质。分别为：
1.不完全淬火(亚温淬火)代替调质
2.等温淬火代替调质
3.低碳马氏体强化代替调质
4.正火代替调质
5.锻后余热淬火代替调质
论坛内专家对这些热处理工艺更有心得，讨论更有实际意义。

txljh8

陈工，你好！
  汽车行业（重型卡车）最早使用非调质钢曲轴是东风汽车公司，1999年起东风康明斯6BTAA曲轴开始大批量采用48MnV非调质钢代替40Cr调质钢（均为东风52厂毛坯）至今已十余年，自那时起我公司多年来为其配套非调质钢6BTAA曲轴、4BTAA曲轴、非调质钢连杆等（我参加了公司非调质曲轴的热处理、曲轴的疲劳试验、东风工艺所曲轴疲劳试验与台架试验考核等）。

热处理老兵

chg1555 发表于 2013-4-28 11:57
张工:你是热处理前辈，见证热处理的变迁。你们这些专家敬业与专业值得后辈们分享，更使我外行有学习的机会 ...

     陈工：您客气了！我只是早干了几年而已，还有待于大家共同探讨，共同提高。
     

chg1555

txljh8 发表于 2013-4-28 12:27
陈工，你好！
  汽车行业（重型卡车）最早使用非调质钢曲轴是东风汽车公司，1999年起东风康明斯6BTAA曲轴开 ...

刘工:你是曲轴专家。是否进行技术、成本统计？
例如单步冲击载荷试验，连续小载荷疲劳试验能否达到几十万次还是几百万次？
例如两者综合成本？
我们由于轻载使用，也采用非热处理工艺，即不进行渗氮或感应淬火等，质量要求不降，成本优势明显。

txljh8

chg1555 发表于 2013-4-28 13:00
刘工:你是曲轴专家。是否进行技术、成本统计？
例如单步冲击载荷试验，连续小载荷疲劳试验能否达到几十万 ...

我们柴油机曲轴弯曲疲劳试验是1000万次，台架试验分100h、300h、500h、1000h等
非调质钢曲轴在低马力轻型车、中重型车普遍采用，大马力和400马力以上还是调质钢加表面、局部强化处理曲轴为主。
当然非调质钢曲轴综合成本较低是显而易见的。

chg1555

dhzhou888 发表于 2013-4-29 11:47
发动机曲轴有用非调质钢，对于模锻连杆，传统采用中碳钢和中碳合金结构钢制造，如45、40Cr、35CrMoA、42 ...

周工不愧为专家,给于这么多资料.
我们应用锻钢(采用上下两哈虎加工)、粉末冶金(两哈虎涨断)。

dhzhou888

   发动机曲轴有用非调质钢，对于模锻连杆，传统采用中碳钢和中碳合金结构钢制造，如45、40Cr、35CrMoA、42CrMoA等。后来，为降低生产成本，研发了非调质(微合金)钢用于连杆生产，锻后控制冷却，通过析出强化得到与调质处理相同的力学性能，因省去调质处理而降低生产成本，20世纪70年代起微合金非调质钢连杆大量装机应用，国外材料有080A47、Varand925等， 国内材料有43MnS、38MnVS等。之后，又研发了裂解连杆用钢，典型牌号为C70S6。20世纪70年代，德国开始采用C70S6钢裂解连杆，其时有l9种发动机连杆采用，到目前为止有60多种不同的发动机采用。这种钢制连杆尺寸不受限制，从摩托车连杆到重型载货车连杆均可使用。欧洲目前大量采用C70S6钢生产连杆，一汽大众的捷达轿车连杆采用这种钢生产，奇瑞的多款发动机也采用这种钢生产。
  C70S6钢连杆实质是模锻、微合金非调质钢连杆，采用裂解法加工制造。

guowen85

chg1555 发表于 2013-4-28 07:55
谢谢周工在大洋彼岸--美国给于回复,调质钢已有应用非调钢,我公司下代主流产品中曲轴采用非调钢,每年几十万 ...

你们是哪个公司啊？采用哪种非调制刚？哪个厂家生产的呢？

chg1555

guowen85 发表于 2013-5-2 11:32
你们是哪个公司啊？采用哪种非调制刚？哪个厂家生产的呢？

抱歉了,说了会很麻烦的,请理解.

风居士

dhzhou888 发表于 2013-4-28 00:21
设计人员知道调质的综合力学性能优良，所以很多结构件要调质。调质后的回火索氏体组织也为其它热处理工艺作 ...

请专家介绍下伪调质工艺及区分方法呗？

冷艳锯

非调质钢英文名称：hot rolled high strength steel，non-quenched and tempered steel

定义：在热轧状态或正火状态或锻造后空冷状态下具有与调质热处理态相当的综合力学性能的中碳低合金结构钢。

其显微组织主要是铁素体和珠光体。

提高非调质钢强度的方法，主要是通过添加合金元素和轧制，细化组织。常采用对于焊接性影响较小而又廉价的硅和锰作为非调质钢主要合金元素。通过控制轧制也可细化组织，提高非调质钢的强度和韧性。

非调质钢的典型钢种有：(1)普通焊接结构用非调质钢，用途与软钢大致相同，包括桥梁、贮气罐、高压容器、建筑构件、升降机械和土木机械等；(2)造船用高强度钢；(3)煤气管道用高强度钢。

非调质钢是在中碳锰钢的基础上加入钒、钛、铌微合金化元素，使其在加热过程中溶于奥氏体中，因奥氏体中的钒、钛、铌的固溶度随着冷却而减小。微合金元素钒、钛、铌将以细小的碳化物的氮化物形式在先析出的铁素体和珠光体中析出。这些析出物与母相保持共格关系，使钢强化。这类钢在热轧状态、锻造状态或正火状态的力学性能既缩短了生产周期，又节省了能源。非调质钢的力学性能取决于基体显微组织和析出相的强化。非调质钢分为热锻用非调质钢、直接切削用非凋质钢、冷作强化非调质钢和高韧性调质钢。热锻用非调质钢用于热锻件（如曲轴、连杆等），直接切削用非调质钢用热轧件直接加工成零件，冷作强化非调质钢用于标准件（如螺母等），高韧性非调质钢用于要求韧性较高的零部件。