20Cr齿轮渗碳淬火后齿面硬度只有52HRC，正常吗？
我们最近一批20Cr材质的齿轮，渗碳淬火出来硬度偏低，齿面只有52-54HRC，心部也就28左右。渗碳温度920℃，保温了5小时，淬火用的是油冷。之前做过的同材质齿轮都能到58-60，这批差别有点大。原材料是外采的，怀疑是不是材料本身有问题，但金相看了下渗层深度有0.8mm左右，也没发现异常。有没有遇到过类似情况的？
另外想问一下，20Cr渗碳淬火后回火温度一般控制在多少合适？我们现在用的是180℃×2h，硬度提不上去跟回火有没有关系？
全部回复 (4)
52-54HRC肯定低了，20Cr渗碳淬火正常应该在58-62之间。你先查一下这几个东西：炉内碳势是多少？920℃×5h按理碳势0.8%左右渗层0.8mm是合理的，但要是碳势偏低表面含碳量不够，淬火后硬度肯定上不去。另外淬火油的温度和冷却性能也要确认，油温高了或者油老化了冷却能力下降，20Cr这种淬透性不算特别好的材料就容易出现硬度不足。你这心部28倒是正常，20Cr心部一般就25-30的样子。
回火180℃×2h没毛病，20Cr渗碳后这个回火工艺是标准的。问题大概率不在回火上，还是要从渗碳和淬火环节查。材料方面也要复检一下，你这批料的化学成分实测过没有？特别是Cr和Mn的含量，这俩元素对淬透性影响很大，要是实际含量偏低，淬火时奥氏体转变不完全，硬度就上不来。
你这0.8mm渗层配920℃×5h，时间上是不是短了点？我们做20Cr渗碳层0.8-1.0mm一般要6-7小时。不过就算时间短，也不至于表面硬度差这么多，关键还是碳势和淬火。另外建议检查一下炉子有没有漏气或者风扇不转的情况，渗碳炉密封不好或者循环不均匀都会导致工件表面碳浓度不均匀。
直接补一刀：20Cr这个材料渗碳淬火本身硬度上限就比20CrMnTi低一些，但如果工艺正常做到58以上是没问题的。你这批52-54，要么是材料根本不是20Cr，要么就是热处理工艺严重执行不到位。拿个硬度计到炉子旁边盯着下一炉工件测，每半小时取一次样，看硬度变化曲线，问题很快就出来了。