20Cr2Ni4渗碳工艺有大神帮忙看看吗？
我们做的是矿山用的减速机齿轮，模数12，齿数30左右，材料准备用20Cr2Ni4。之前一直用20CrMnTi，渗碳淬火熟得很，换这个20Cr2Ni4心里没底。渗碳层深要求1.5-1.8mm，表面硬度58-62HRC，心部硬度35-45HRC。
现在纠结的是渗碳温度和时间怎么定，听说这料渗碳温度高了晶粒容易粗大，温度低了周期又太长炉子排不开。900度、920度、930度都有人用过，到底哪个靠谱？还有渗碳后能不能直接降温淬火，要不要二次加热？淬火介质用油还是水基的？
各位有经验的给个参考工艺呗，最好有具体温度、时间、淬火方式的数据，我们厂里热处理炉子不算新，温控正负5度左右能保证。
全部回复 (4)
20Cr2Ni4这料子我们做了快八年了，矿山、冶金、风电的齿轮都干过。直接给你数据：渗碳温度920℃±5℃，渗碳阶段碳势1.1-1.2%，强渗和扩散时间比大概1:1.5到1:2，总时间看你层深要求，1.6mm左右的话从冷炉装炉到出炉大概22-24小时，渗碳段差不多14-16小时。预冷直接淬的话预冷到840-860℃油淬，油温控制在60-80℃之间，不能再低了，再低心部硬度上不去容易不到35HRC。二次加热淬火也行但我们一般不用，多一道工序成本扛不住，节拍直接拉长3-4小时。
提醒一句，20Cr2Ni4渗碳后如果直接淬火，晶粒度不好控，最好后面加一次高温回火或者正火预处理。我们这边标准工艺是渗碳后先空冷到室温，然后650℃高温回火，再重新加热到820℃淬火，变形量比直接淬小不少，齿形精度能控在8级。不过这样两道热处理成本上去了，单件热处理费比20CrMnTi贵40%左右，看你客户能不能接受。
你这模数12齿数30的齿轮，渗碳层1.5-1.8mm是不是有点浅？我们做类似规格的都在2.0-2.5mm，不然接触疲劳寿命撑不住。20Cr2Ni4本身的淬透性是比20CrMnTi好没错，但渗碳层浅了承载能力体现不出来，钱白花了。
淬火介质别用水基，20Cr2Ni4淬透性本来就高，水基淬火应力太大容易开裂，尤其是齿根位置。我们用的是好富顿的G油，60-80℃用着挺稳，你那炉子温控正负5℃够用，但淬火油温控也要注意，不然硬度散差大。