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。低压真空渗碳呈现出逐渐替代可控气氛渗碳的趋势。苏州铜低压渗碳原理
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。如可控气氛渗碳无法解决表面内氧化、高温渗碳层及深层渗碳的问题,气体渗碳也难以对不锈钢、含硅钢进行渗碳等。在欧洲、美国、日本等地,低压真空渗碳已经在汽车、机械、航空航天等领域获得了普遍的应用,呈现出逐渐替代可控气氛渗碳的趋势。尤其是在一些特定领域,更显示出其突出的性能,如盲孔类零件的长形喷油嘴针阀体、销轴类零件的薄层渗碳等。这些件用一般的可控气氛渗碳是比较困难的,而真空渗碳却可轻易地加以解决。苏州铜低压渗碳原理为防止过程中产生炭黑,要求气体纯度(体积分数)大于96%,并可适当充入氮气进行稀释扩散。
渗碳是一种表面硬化工艺。碳原子在高温条件下,会扩散到金属零件表层,以这种方式改变晶粒结构,可以增加金属的表面强度。根据碳源的不同,渗碳方法可以被区分成很多种。目前,真空渗碳是较为先进的一种工艺,该工艺对环境造成的污染较小,并且经过真空渗碳后的金属工件质量较优。同时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。真空渗碳是在低于一个大气压的条件下进行的,所以也被称为低压渗碳。对于需要获得耐磨表面的零件,比如轮轴、齿轮等一些精密的零部件,在真空渗碳过程中通常采用乙炔天然气或甲烷等气体。不仅如此,该工艺由于是在真空环境下进行渗碳和热处理,所以渗碳介质中不含氧气,从而避免了传统渗碳工艺容易出现的渗碳层氧化和脱碳的缺点。
气体渗碳是将工件装入密闭的渗碳炉内,通入气体渗剂(甲烷、乙烷等)或液体渗剂(煤油或苯、酒精等),在高温下分解出活性碳原子,渗入工件表面,以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。固体渗碳是将工件和固体渗碳剂(木炭加促进剂组成)一起装在密闭的渗碳箱中,将箱放入加热炉中加热到渗碳温度,并保温一定时间,使活性碳原子渗人工件表面的一种较早的渗碳方法。液体渗碳是利用液体介质进行渗碳,常用的液体渗碳介质有:碳化硅,“603”渗碳剂等。碳氮共渗(qing化)又分为气体碳氮共渗、液体碳氮共渗、固体碳氮共渗。乙炔是常用的碳源,可提供均匀的渗碳效果,适用于各种复杂形状的零件。
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。通过低压渗碳工艺,零件表面不会暴露在氧气氛中,可以避免晶间氧化和表面氧化现象。苏州铜低压渗碳原理
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。苏州铜低压渗碳原理
渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层,再经过淬火和低温回火,使工件的表面层具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。真空渗碳也叫低压渗碳,是在低于大气压氛围中进行其气体渗透,使碳原子渗入零件表层的化学热处理工艺。它的整个过程与普通的气体渗碳基本相同,由渗碳气体的分解、活性碳原子的吸收、活性碳原子向内扩散三个过程组成,具体的流程包括零件清洗、装料、进炉抽真空(≤2000Pa)、升温及均热(900~1000℃)、渗碳与扩散、热处理等步骤。苏州铜低压渗碳原理
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