20CrMnTi正火加渗碳淬火回火，表面金相里马氏体级别按几级算合格
手里一批20CrMnTi的齿轮，工艺路线是锻造后920度正火，然后渗碳（930度保温几个小时，具体时间记不清了看交接班记录），直接淬火加180度回火。今天切样看金相，表面是细针状马氏体加残余奥氏体，还有点碳化物。
问题出在马氏体级别上，我数了一下感觉在4级左右，残余奥氏体感觉也不少。以前我们厂这种料一般控制在2-3级，这次是不是正火没处理好导致原始组织粗大带进来的？还是说渗碳碳势偏高导致的？心部组织倒是板条马氏体加少量铁素体，看着没啥大问题。
全部回复 (4)
20CrMnTi按GB/T 25744或者老图纸一般马氏体1-5级算合格，做齿轮的话很多厂内控卡在1-4级或者2-4级。你看到的4级马氏体如果针叶比较长，大概率是正火时温度偏高或者冷却速度不够，原始晶粒度粗了（正常正火后应该5-8级），渗碳时奥氏体晶粒继承粗晶，淬火后马氏体针就长。你可以直接在非渗碳区打个晶粒度看看，要是只有5级甚至更粗，那就是正火的问题，得查下正火炉的测温记录和风机是不是有故障。
你渗碳时候的碳势设定在多少？强渗和扩散阶段的时间比例是怎么分的？有时候单纯是强渗碳势拉太高，表面碳浓度过饱和，也会导致残余奥氏体增多、马氏体针长得厉害。
直接淬火很容易把渗碳时的粗大晶粒直接带下来，你们以前是用重新加热淬火的吧？如果这批改了工艺改成直接淬火了，组织降个半级到一级很正常。要是必须按2-3级交货，建议渗碳后降温到830-850度再淬火，或者直接出炉空冷，然后再用盐炉或者网带炉830度重新加热淬火，马氏体级别绝对能提上来，就是多一道工序的成本。
我们厂现在20CrMnTi早就不做普通空冷正火了，全改等温正火，温度控制在900度左右，出炉进速冷室吹风，组织基本稳定在珠光体加铁素体，晶粒度6-7级，后续渗碳淬火马氏体基本稳在2-3级，你要是普通正火批量干，这种级别波动太正常了。