10.9级40Cr大六角螺栓热处理，淬火回火温度多少合适，保温时间怎么算
厂里新接了一批10.9级的大六角螺栓，材质是40Cr，M20的规格。之前我们主要是做8.8级的，这次客户对脱碳层和心部硬度要求特别死，图纸标着表面硬度32-39HRC，心部硬度不能低于28HRC。
我现在拿捏不准淬火和回火的温度区间。如果按8.8级的工艺直接套，淬火840度油冷，回火530度，怕心部硬度达不到图纸要求的下限。想把淬火温度提到860度，但又担心晶粒粗大导致冲击功过不了关。这个40Cr的M20螺栓，淬火温度提到860度保温时间按1.5分钟/毫米算行不行？回火温度多少能把硬度稳在35左右？
另外这批料打头后有没有必要增加一道退火或者正火工序消除应力？直接拿冷镦后的料去网带炉淬火会不会变形量太大？
全部回复 (4)
40Cr做10.9级的M20，淬火860度没问题，保温时间1.5分钟/毫米偏保守了点，M20有效截面大概18左右，你炉温到了以后保温30-35分钟足够透烧了。回火温度你定在520度到540度之间，根据你出炉后的实际硬度微调，一般530度回火两小时，硬度能稳在34-36HRC，心部硬度基本都能过28HRC。脱碳层这块主要看你网带炉里的保护气氛碳势，碳势控制在0.4%到0.5%之间，料在预热区别待太久，脱碳层0.15mm以内很好控制。冷镦后直接淬火变形不大，M20的杆部直线度和螺纹通止规一般都没事，不用额外加退火，多一道工序反而增加氧化脱碳风险。
你们用40Cr做10.9级本来就有点勉强，现在主流大厂早就用SCM435或者35CrMo替代了。40Cr淬透性在这里摆着，M20如果是全脱碳或者半脱碳严重，心部硬度很容易掉到26、27。我们厂以前也用40Cr干10.9，后来客户投诉延迟断裂，直接全换35CrMo了。你要是硬着头皮干，860度淬火必须用水溶性淬火液，光用普通机械油冷却速度跟不上，心部组织容易出上贝氏体，硬度绝对往下掉。
你说的网带炉是几区的？料盘进去以后预热段温度多少？这很关键，预热温度如果低于650度，直接进高温区热应力很大，M20这种大个头很容易产生螺纹变形，通规拧不进去。
图纸上如果真标了心部硬度不低于28HRC，你最好跟客户确认一下测试位置。按GB/T 3098.1的规定，10.9级只要求表面硬度在32-39HRC，心部硬度标准里根本没强制要求这个下限，很多外行图纸都是乱标的，你真按那个去调工艺可能别的指标全废了。