15mnni4mo渗碳淬火，心部硬度老差两三个HRC，工艺参数帮忙把把关
最近接了一批风电齿轮的活，材料标的是15mnni4mo，图纸要求有效硬化层深2.2-2.6mm，表面硬度58-62HRC，心部硬度要求30-35HRC。
我们用的是爱协林多用炉，设定920℃强渗，扩散降到860℃，淬火油用的快淬油，温度控制在60℃左右。现在表面硬度和层深都没啥毛病，金相也看了碳化物1-2级没超标，但心部硬度打出来老是卡在27-28HRC，差两三个度。回火我用的160℃保温3小时。
是不是因为强渗时间拉得太长导致心部晶粒粗大影响了硬度，还是淬火油温偏高冷却速度不够拖后腿了？这料子合金元素多，按理说淬透性不至于这么差吧。
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15mnni4mo的淬透性确实比20CrMnTi好得多，正常2.5mm层深心部硬度不到30HRC绝对是冷却出问题了。你用的快淬油60℃有点偏高，这料子合金含量高Ms点偏低，60℃的油冷速根本拉不动心部。把油温降到40-45℃试试，另外检查下搅拌速度，直接开到最大档。你920℃强渗时间我估摸着在8个小时以上吧，保温这么久晶粒长得快，出炉前把扩散温度压低点到830℃淬火，既能细化心部组织又能配合冷速把硬度提上来。160℃回火3小时没问题，症结就在淬火阶段的冷速上。
别光盯油温和冷速，你去查下这批料的化学成分，特别是Mo和Ni的实际含量是不是卡在下限边缘。15mnni4mo如果是锻件正火没做好，带状组织严重的话，渗碳慢冷或者直接淬火后心部铁素体根本溶不干净，硬度肯定上不去。拿个心部样打金相看看是不是铁素体呈网状或者带状分布。
我们厂做15mnni4mo的薄壁件和齿轮从来不走920℃纯渗碳，直接880℃碳氮共渗，氨气通个3-4L/min，时间比纯渗碳拉长个两小时。碳氮共渗由于氮的加入降低了临界冷却速度，同样的油温甚至油温提到70℃，心部硬度也很轻松就能到33以上，而且变形量还小很多。