渗碳出炉后金相到底是啥样才算合格
最近在跟一批20CrMnTi的齿轮，渗碳后空冷取样看金相，表层组织是针状马氏体加少量残余奥氏体，心里没底。我们这边要求渗碳层深度1.2-1.5mm，表面碳含量0.8%-1.0%，但实际检测下来表层碳有点偏高，大概1.05%-1.15%了。这种情况下金相组织应该对应什么形态才算正常？残余奥氏体控制在多少以内比较保险？另外心部是板条马氏体加少量铁素体，这样配比算合格吗？
补充下：加热温度920℃，保温6h，炉冷到860℃后出炉空冷。淬火这边用油淬，油温60℃左右。同一炉做的拉伸试样心部硬度在38-42HRC之间，感觉偏低了一点，是不是渗碳阶段参数哪里要调？
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你这个碳含量已经偏上限了，1.05%-1.15%确实高了，正常应该控在0.9%以下。表层残余奥氏体按照金相评级的话，超过20%就算偏多，建议在15%以内。表面有针状马氏体加残余奥氏体是正常的，但如果看到大量白色块状残余奥氏体沿晶界分布，那就是过渗了，需要重新调整渗碳时间和碳势。
心部38-42HRC对20CrMnTi来说偏软，正常应该在42-45HRC左右。你这个出炉温度860℃有点高，降到820-840℃出炉心部硬度会好一些。还有就是淬火加热时间是不是短了？齿轮有效厚度多少？
你这出炉空冷取样的组织跟淬火态不一样吧？渗碳后空冷得到的是马氏体+残余奥氏体+少量碳化物，淬火后残余奥氏体会少一些。建议直接看淬火态的金相更有参考价值。另外920℃渗碳温度对20CrMnTi来说有点偏高，一般用900-910℃就够，温度高奥氏体晶粒容易长大，淬火后粗大马氏体针会很明显。
20CrMnTi正常心部硬度就是35-42HRC这个范围，你这个38-42并不算低，标准允许范围内。金相组织只要不是网状碳化物+大量铁素体就行，板条马氏体加少量铁素体属于合格。倒是你这个渗碳温度和时间组合容易出问题，6h保温太长了，建议缩短到4-4.5h，或者降低碳势。
齿轮有效厚度多少？模数多大？如果是小模数齿轮（m＜3），心部38-42HRC确实偏软了，但如果是模数5以上的大齿轮，这个硬度是正常的。另外你的淬火加热温度是多少？渗碳后直接淬火还是重新加热淬火？这两个工艺对心部硬度影响很大。