20CrMnTi这料渗碳淬火后心部硬度老上不去，有啥招没
小厂子，最近在啃一批20CrMnTi的齿轮，模数3左右，渗碳层要求0.8-1.2mm，表面硬度要58-62HRC，心部按图纸要30-45HRC。结果热处理回来心部老是在28-29晃悠，勉强够30勉强算过，被客户那边挑了几次了。
现在渗碳温度920℃，保温大概5小时（看炉子气氛），出炉直接油淬，油温60-80℃。我怀疑是不是保温时间短了还是淬火油温度高了？或者回火工艺也得调？师傅们厂里20CrMnTi一般咋干的，给个数参考下，节拍和成本我也得算进去，真不能为了心部硬度把炉子时间拉太长。
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心部硬度28-29其实是20CrMnTi正常偏低的水平，但离你要求的30还差一点。问题大概率出在两个地方：一是渗碳后直接淬火前的冷却，920℃出炉后应该有段空冷预冷或者等温过程，让渗层和心部温差拉出来，你直接进油，心部过冷度反而不够；二是淬火油温度，60-80℃对薄件来说偏高了，心部冷速跟不上。
我们厂里同样的料，模数3的齿轮走的是920℃渗碳后炉冷到840℃左右等温20-30分钟再油淬，油温控制在40-50℃，心部稳定在33-37HRC，节拍也就多个半小时，算下来成本还能接受。回火180℃×2小时空冷就行，别回太高，心部会再往下掉。
先确认一下你原材料的进货状态，是退火态还是正火态？20CrMnTi进厂如果带状组织严重，渗碳前没做正火预处理，心部硬度本来就不容易起来。建议渗碳前加一道930-950℃正火，风冷，再重新机加工然后渗碳，不过这道工序会吃掉2-3天节拍，得你自己权衡。
920℃渗5小时渗层能到1.0mm吗？模数3的齿轮渗层要求0.8-1.2，5小时按正常炉子气氛推算顶多0.7-0.9，你可能保温时间已经压到底了，心部保温时间又不够才上不去。这种情况要么换渗碳气氛用氮甲醇+丙烷富化提高渗速，要么接受适当延长保温时间到6-6.5小时，总比返工省事。
