低壓滲碳原理:滲碳與其他化學(xué)熱處理一樣,也包含3個(gè)基本過程。分解→吸附→擴(kuò)散,分解:滲碳介質(zhì)的分解產(chǎn)生活性碳原子。吸附:活性碳原子被鋼件表面吸收后即溶到表層奧氏體中,使奧氏體中含碳量增加。擴(kuò)散:表面含碳量增加便與芯部含碳量出現(xiàn)濃度差,表面的碳遂向內(nèi)部擴(kuò)散。碳在鋼中的擴(kuò)散速度主要取決于溫度,同時(shí)與工件中被滲元素內(nèi)外濃度差和鋼中合金元素含量有關(guān)。因此滲碳被普遍用以提高零件強(qiáng)度、沖擊韌性和耐磨性,借以延長零件的使用壽命。低壓滲碳工藝包括奧氏體化、滲碳、淬火和回火等關(guān)鍵步驟。江蘇乙烯低壓滲碳加工
傳統(tǒng)的氣體滲碳由于齒輪壁厚相差懸殊必然造成滲碳深度不均勻,特別是齒頂和齒底部位的滲碳深度不均勻,給齒輪的疲勞強(qiáng)度帶來極壞的影響。這里面有達(dá)到滲碳溫度的加熱問題,在氣體滲碳時(shí)處理零件被裝入已升溫的爐內(nèi),根據(jù)質(zhì)量效應(yīng),由于處理零件壁厚不同部位處的升溫時(shí)間不同,從而在未勻熱時(shí)就開始滲碳,所以壁厚差就導(dǎo)致滲碳深度的差異。對此,在真空滲碳處理時(shí),零件裝爐后,開始加熱,根據(jù)處理零件的形狀調(diào)整升溫速度,并且與壁厚無關(guān),待勻熱后再進(jìn)行短時(shí)滲碳從而可獲得完全均勻一致的滲碳層。江蘇氣體低壓滲碳加工商齒輪零件、機(jī)器部件和發(fā)動機(jī)噴射系統(tǒng)常采用低壓滲碳工藝以提高其性能。
雖然由于真空爐設(shè)備自身的設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致真空滲碳不均勻,但是通過改進(jìn)工藝與工裝可以有效地改善這種不均勻現(xiàn)象。真空滲碳也叫低壓滲碳,是在低于大氣壓氣怎中進(jìn)行一個(gè)氣體漫透,使碳原子進(jìn)入零件表層的化學(xué)熱處理工藝。它的整個(gè)過程與一般的氣體滲碳基本相同,由滲碳?xì)怏w的分化、活性碳原子的吸收、活性碳原子向內(nèi)分散三個(gè)過程組成,詳細(xì)的流程包括零件清洗、裝料、進(jìn)爐抽真空(≤2000Pa)升溫及均熱(900~1000℃℃)、滲碳與分散、熱處理等過程。
常見缺陷:碳濃度過高。1、產(chǎn)生原因及危害:如果滲碳時(shí)急劇加熱,溫度又過高或固體滲碳時(shí)用全新滲碳劑,或用強(qiáng)烈的催滲劑過多都會引起滲碳濃度過高的現(xiàn)象。隨著碳濃度過高,工件表面出現(xiàn)塊狀粗大的碳化物或網(wǎng)狀碳化物。由于這種硬脆組織產(chǎn)生,使?jié)B碳層的韌性急劇下降。并且淬火時(shí)形成高碳馬氏體,在磨削時(shí)容易出現(xiàn)磨削裂紋。2.防止的方法:①不能急劇加熱,需采用適當(dāng)?shù)募訜釡囟龋皇逛摰木ЯiL大為好。如果滲碳時(shí)晶粒粗大,則應(yīng)在滲碳后正火或兩次淬火處理來細(xì)化晶粒。②嚴(yán)格控制爐溫均勻性,不能波動過大,在反射爐中固體滲碳時(shí)需特別注意。③固體滲碳時(shí),滲碳劑要新、舊配比使用。催滲劑較好采用4—7%的BaCO3,不使用Na2CO3作催滲劑。真空低壓滲碳處理后的零件表面潔凈,無需進(jìn)行額外的清洗步驟。
接下來,我就對乙炔流量及富化率這兩個(gè)對于滲碳質(zhì)量影響較大的參數(shù)做一個(gè)簡單的描述。(1)乙炔流量設(shè)定值的確定,乙炔流量的設(shè)定值是通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到的,公式為:(2500+250Sn/1000000)/2,其中,S為單個(gè)零件表面積,n為裝爐零件數(shù)量。從公式中不難看出,滲碳零件使用的乙炔流量的設(shè)定值與單個(gè)零件的表面積及裝爐零件的數(shù)量密切相關(guān)。(2)富化率,富化率(FLUX)是指工件在單位時(shí)間、單位面積上吸附碳原子的能力。在使用模擬軟件模擬滲碳工藝時(shí),F(xiàn)LUX是輸入模擬軟件的一個(gè)非常重要的模擬參數(shù),它直接影響真空滲碳工藝中強(qiáng)滲及擴(kuò)散脈沖時(shí)間的長短。富化率的數(shù)值一般通過設(shè)備供應(yīng)商提供的富化率曲線查得,如圖1所示,該圖即為我公司的真空滲碳設(shè)備供應(yīng)商ECM公司提供。低壓滲碳工藝能夠提高零件表面的磨損抗力和耐蝕能力,延長使用壽命。浙江機(jī)械零件低壓滲碳廠家
真空低壓滲碳工藝處理后的零件表面潔凈,無須進(jìn)行額外的清洗步驟。江蘇乙烯低壓滲碳加工
真空滲碳工藝原理及主要參數(shù),真空滲碳一般采用脈沖式,即“強(qiáng)滲→擴(kuò)散→強(qiáng)滲→擴(kuò)散…”的循環(huán)模式,強(qiáng)滲階段奧氏體固溶碳并趨于飽和,擴(kuò)散階段奧氏體中固溶的碳向內(nèi)部擴(kuò)散,經(jīng)過反復(fù)多個(gè)這樣的循環(huán)后使產(chǎn)品達(dá)到所要求的表面碳濃度及滲碳層深度,即“飽和值調(diào)整法”。真空滲碳設(shè)備由于沒有類似可控氣氛滲碳設(shè)備中使用的氧探頭傳感器,所以無法對低壓滲碳過程進(jìn)行直接監(jiān)控。因此,各真空爐設(shè)備廠商都根據(jù)自身爐子的特點(diǎn)開發(fā)出了與各自設(shè)備相匹配的計(jì)算機(jī)模擬軟件,以實(shí)現(xiàn)滲碳過程的可預(yù)見性。江蘇乙烯低壓滲碳加工