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。真空渗碳技术发展,真空渗碳技术美国于1950年进行研究,1960年申请专利 ,真空渗碳技术初见端倪。苏州机械零件低压渗碳加工
知识解答:1问:下一个脉冲开始之前,需要把上一个脉冲的乙炔和氮气抽空吗?答:不需要。2问:不抽怎么控制压力呢?答:有一套系统,通过压力传感器,根据气体流量,控制真空泵的抽速,实现压力平稳。3问:怎么实现碳化物析出型渗碳?答:含有较多的强碳化物形成元素的材料,在真空渗碳时,就是碳化物析出型渗碳。3问:1cr17真空渗碳后性能有什么变化?答:1Cr17真空渗碳后,表面碳含量能达到3-4%,碳与cr形成大量细小弥散分布的碳化物,硬度和耐磨性大度增加。不过,该材料的防腐性下降很多。上海铝低压渗碳参考价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。
工艺。真空(低压)渗碳的一般工艺是在抽到0.1~1帕真空度的冷壁式真空炉内把工件加热到900~1050℃的渗碳温度,随即往炉中以间歇方式通入100~1000帕压力的丙烷(强渗期),然后停止通气保持温度(扩散期),经一定时间扩散,降温到840~860℃在油或惰性气体中施行淬火,然后在180~200℃的空气炉中进行回火。乙炔在真空中高温下可完全裂解为碳和氢,且易于扩散到渗碳件的各个部位,形成均匀的渗碳效果。尤其是工件内孔壁和不通孔(如内燃机喷油嘴)内都可以获得理想的渗碳质量,这是其他任何渗碳气体都无可比拟的。
低压渗碳原理,低压渗碳的原理主要涉及以下几个步骤:分解:首先,渗碳介质的分解产生活性碳原子。吸附:活性碳原子被钢件表面吸收后,溶入表层奥氏体中,使奥氏体中含碳量增加。扩散:表面含碳量增加后,与心部含碳量出现浓度差,表面的碳遂向内部扩散。控制:通过计算机模拟生成渗碳工艺,即渗碳+扩散的脉冲循环次数,输入到计算机监控系统中,进行低压渗碳的工艺过程控制。低压渗碳通常是在真空状态下进行,通过交替的渗碳(如乙炔)和扩散(如高纯氮气)组成的脉冲式渗碳工艺过程。在渗碳阶段,渗碳气体(如乙炔)在炉内充分裂解后进行强渗,而扩散阶段则通入扩散气体(如高纯氮气)进行。这样脉冲式渗碳-扩散交替进行数次,达到所要求的渗碳层深度为止。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。
低压真空渗碳优点:1.渗碳质量稳定:工艺参数设定以后,整个渗碳过程有微机控制并记录工艺参数。控制系统能对渗碳工艺进行精确控制,对设备运行状况进行全方面监控并记录,减少工艺过程中的不利因素,使热处理工件有良好的重复性,质量稳定。2.表面碳含量易于控制:真空渗碳表面碳含量不必通过碳势控制,通过控制渗碳压力和渗碳气流量即可实现表面碳含量的精确控制。真空渗碳的原理已经和传统气体渗碳不同,没有了碳势的概念。3. 生产效率高:低压真空渗碳实现了高温高速渗碳,使生产周期大幅度缩短,有效节约时间成本。真空渗碳的温度一般介于920~1080℃之间。苏州机械零件低压渗碳加工
渗碳浓度突然过渡就是表面与中心的碳浓度变化加剧,不是由高到低的均匀过渡,而是突然过渡。苏州机械零件低压渗碳加工
淬火工艺。淬火工艺主要分为“快一慢一快”三个过程∶(1)快 让工件表面避开TTT曲线鼻尖,不产生中间转变组织(贝氏体或珠光体)。(2)慢 让工件表面和心部温度的温差尽量减小,在表面已完成马氏体转变的同时,控制心部马氏体的量(尽量转变成贝氏体),减少淬火畸变。(3)快 让工件尽快冷却至室温,完成整个淬火过程。根据自身的经验,采用改变淬火压力和时间的方式实现分级淬火,通过风扇搅拌的大小来控制冷却速度,从而实现上述淬火过程。苏州机械零件低压渗碳加工
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