低压渗碳技术的优点:(1)更好的质量热处理过程中没有氧,因此没有晶间氧化,没有蚀斑;由于采用气淬,工件的变形更小;热处理后的工件呈光亮、银白色;由于精确控制4个主要参数(渗碳温度、时间、气体流量、压力),因此,生产重复性非常好;采用计算机监控系统,可实现精确的质量控制。(2)更好的灵活性可根据机床的生产率时时调节生产率,即实现了“同步”生产;低压真空渗碳炉的模块化设计,不同的加热渗碳室可同时处理不同渗层要求的工件;工作温度为800~1100℃,不仅可渗碳,而且可进行工模具钢的真空淬火处理;在周六日很容易实现停炉,而附加成本很低。周一早晨只需15min的准备即可开始工作。真空渗碳还具有淬火变形小、渗碳效率高和避免晶界氧化的优点。铜低压渗碳
改进试验:(1)富化率试验,富化率是使用工艺模拟软件模拟渗碳工艺时非常重要的一个模拟参数,它直接影响强渗与扩散脉冲时间的长短,因此,富化率数值的真实性与准确性对渗碳质量的影响非常大。一般情况下,模拟渗碳工艺时多数以设备供应商提供的乙炔富化率曲线为准,但是由于出现了渗碳不均匀现象且富化率数值的真实性与准确性对渗碳质量的影响较大,为了从工艺角度降低出现渗碳不均匀现象的风险,因此,在我公司的真空炉生产现场进行了富化率试验以得到真实准确的、与生产现场相匹配的富化率数值,以确保渗碳工艺的准确性与有效性。试验的大概过程如下:将富化率试块搭入真空炉4号线正常生产的零件中,对渗碳前后试块的重量进行测量并记录,通过富化率计算公式进行计算,计算公式F=3600Dp/(ta)式中 Dp—零件渗碳前后质量变化;t—渗碳气体通入的时间;a—处理的零件的总面积,单位分别为mg、h、cm²。经过计算,得到940℃时乙炔富化率为13,而设备方提供的图表查到的数值为14,使用实测的富化率数值我现场又进行了新的工艺模拟。铜低压渗碳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。
在整个真空渗碳工艺过程中,首先会将零件合理的摆放并装炉,这样可以有效地减小工件变形的概率,还能够提高零件的淬火和渗碳质量,避免渗碳不均匀的情况。零件放进真空炉之后,会用机器将真空炉抽成真空,紧接着就是加热,加热到一定温度并且要让其受热均匀。之后注入甲烷或者乙炔气体,气体在高温下会分解出活性碳原子,这些碳原子会扩散开来,然后被吸附到工件表面。脉冲式渗碳是真空渗碳所采用的主要方式,也就是每隔一段时间做一次渗碳,有了一定的间隔时间可以让渗碳扩散的更充分。然后再经过几小时的保温和降温,就完成渗碳工艺。
低碳钢渗碳工艺方法:1、一次加热淬火,低温回火,淬火温度820-850℃或780-810℃,组织及性能特点:对心部强度要求较高者,采用820-850℃淬火,心部为低碳M,表面要求硬度高者,采用780-810℃淬火可以细化晶粒。适用范围:适用于固体渗碳后的碳钢和低合金钢工件、气体、液体渗碳的粗晶粒钢,某些渗碳后不宜直接淬火的工件及渗碳后需机械加工的零件。2、渗碳高温回火,一次加热淬火,低温回火,淬火温度840-860℃,组织及性能特点:高温回火使M和残余A分解,渗层中碳和合金元素以碳化物形式析出,便于切削加工及淬火后残余A减少。适用范围:主要用于Cr-Ni合金渗碳工件。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。
乙炔在低压真空渗碳中作为渗碳碳源具有以下一些优势。首先,一个乙炔分子在渗碳时完全分解为两个自由碳原子和一个氢分子,而一个丙烷分子只能分解一个自由碳原子,可见使用乙炔将更经济;其次,乙炔具有高的渗碳能力,供气量相对减少,渗碳压力比丙烷低一些;第三,乙炔只在于金属表面接触时才发生分解,这样基本消除了使用丙烷渗碳时产生的碳黑现象,也无焦油产生的问题;另外,使用乙炔还可以对直径小、长盲孔的零件进行均匀渗碳,并允许高密度和大容量的工件装炉。随着碳浓度过高,工件表面出现块状粗大的碳化物或网状碳化物。铜低压渗碳
一般渗碳层深度范围为0.8~1.2毫米,深度渗碳时可达2毫米或更深。铜低压渗碳
真空渗碳技术是怎样解决齿轮内氧化的? (1)真空渗碳技术解决内氧化原理,由于真空渗碳是在远低于大气压10kPa (760Torr)的压力下完成的,低压真空渗碳的典型气压范围是400~666 (3~5Torr),真空条件使得碳原子更容易向钢材表面转移;同时因为不存在气体渗碳工艺中的水煤气反应,因而也就没有内氧化现象。(2)应用实例,汽车变速器齿轮与轴齿,原采用常规渗碳淬火工艺,由于渗碳气氛载气中存在氧和氧化物,内氧化现象无法避免,同时热处理畸变较大。铜低压渗碳
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