[VIP第1年] 指数:3
表面渗碳是提高承受高负荷、剧烈磨损或疲劳的机械部件使用寿命的主要热处理工艺手段之一。可控气氛渗碳技术虽已较为成熟，但仍有其无法克服的弊端，如：零件表面氧化，高温渗碳及炉气燃烧所产生的油雾和废气对环境的影响等问题。几十年来，人们一直在寻求一种替代常规气体渗碳的工艺方法。20世纪60年代后期，低压渗碳（或称真空渗碳）技术得以开发。其主要优点有：1）能进行高温短时间处理；2）没有晶界氧化，不产生表面非完全淬火层；3）渗碳层的控制简单；4）可进行细孔、盲孔等复杂形状的渗碳；5）作业环境优良。渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。不锈钢低压渗碳参考价
20世纪60年代其开发、70~80年代处于逐步完善过程的真空渗碳技术，长期未得到普遍应用。主要问题是甲烷在低压下很难裂解，丙烷在真空中裂解后会形成大量炭黑。直到90年代才开发出利用乙烷、丙烷或丙烯的低压脉冲渗碳和低压渗碳-扩散过程优化方式，以及离子渗碳技术的出现才使炭黑的危害得以消除。乙炔除在低压下容易裂解、渗碳时工件表面可获得均匀渗层外，较可贵的一点是可在工件不通孔的内表面得到均匀的渗层。70年代美国为扩大真空油淬热处理炉的销售而输入天然气进行试验时偶然发现渗碳效果，从而提出了真空渗碳概念。苏州绿色低压渗碳工艺真空渗碳一般采用脉冲式，即“强渗→扩散→强渗→扩散…”的循环模式。
低压渗碳工艺通入低压真空渗炉内的渗碳气氛(2H2)在炉内裂解后构成C+H2，使得加热渗碳室内的“碳”处于饱和状态，并用碳富化率F(mg/hcm2)来表达。当工件的外表积小于其临界值，C2H2的流量一守时，F值是稳定不变的;而当C2H2的流量大于其临界值，并且工件的外表积一守时，F值也是定值。因而，渗碳进程可用温度、时刻、C2H2和N2的流量及压力4个参数进行操控。渗碳和分散进程中，压力保持在70~200Pa之间。低压渗碳是由交替地通入渗碳气体和中性气体的进程组成的。每次渗碳后，工件外表的"碳”将向工件内部分散。在每一个渗碳和分散周期内，需求一个从渗碳气氛向分散气氛转换的时刻。依据温度、气氙的裂解、气体膨胀的特性和真空泵的能力，该时刻只需5s。依据工件渗层要求，计算机模拟系统将计算出渗碳和分散进程的时刻和循环次数。因为加热渗碳室的较高温度可达1100℃，因而，即使选用980℃的渗碳温度也不会影响加热元件和保温层的。
真空渗碳工艺参数设定。低压真空渗碳需设定的工艺参数有工艺方式、升温速率、保温温度、渗碳温度、渗碳压力、气体流量、气体压力、淬火温度、淬火方式、淬火时间等诸多数据。渗碳温度由材料决定，主要避免过热。气体流量由装炉工件表面积决定。表面积越大，气体流量要适量增加，渗碳压力由工件材料，工件形状等决定，供气压力一般在0.2mpa，渗碳时间由渗碳温度，渗层深度决定。渗碳质量检测，按渗碳的质量检测就可以。主要是表面硬度，心部硬度，硬度梯度，金相组织内，氧化等标准。低压真空渗碳呈现出逐渐替代可控气氛渗碳的趋势。
低压渗碳的优点包括：渗碳层表面碳量和渗碳深度控制简单、准确。渗碳效果均匀。可缩短作业时间，渗碳时间约为普通渗碳的1/2～1/3。渗碳后零件仍保持辉面状态，不会产生晶间氧化，不脱碳，保持金属本色的银灰色，光亮状。相比普通渗碳，真空渗碳气淬的控制幅度小，尺寸变化小，分布集中。无火帘，无油烟，工作环境清洁，是安全环保型热处理设备。可实现连续、自动、智能化生产。真空渗碳技术又称低压渗碳技术，要应用于汽车变速箱齿轮及柴油喷嘴相等关键零部件的渗碳处理（如发动机，减速箱等），本文依靠其在真空渗碳上的经验，简要介绍真空渗碳工艺在工业上的运用。目前国内大部分采用可控气氛渗碳技术，但存在其无法克服的弊端。江苏钢低压渗碳过程
渗碳前的预处理正火--目的是改善材料原始组织、减少带状、消除魏氏组织，使表面粗糙度变细。不锈钢低压渗碳参考价
输出轴，材料20MnCr5，热处理技术要求：表面与心部硬度分别为680～780HV30和350～480HV30，有效硬化层深度（硬度550HV1）为0.7～1.0mm。真空渗碳技术：1)工艺。渗碳温度950℃，加热和均温时间50min；渗碳时间10.13min；扩散时间78.87min；淬火介质为高纯度氮气；淬火压力2MPa；淬火时间10min；富化率为13.81mg/h·cm²；回火温度150℃；回火时间2.5h。2)检验结果。表面与心部硬度分别为725～727HV30和434～442HV30；齿面有效硬化层深度为0. 788mm (550HV1)；齿面金相组织为碳化物（1级）+残留奥氏体（2级）+马氏体（2级），无明显的非马氏体组织；检查三处轴径变形（径向跳动）分别为0. 021～0.045mm、0. 029～0. 089mm和0.041～0. 054mm。不锈钢低压渗碳参考价
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