低压渗碳。在低压(70~3000帕)真空状态下,由交替的渗碳(乙炔)和扩散(高纯氮气)组成的脉冲式渗碳工艺过程。又称真空渗碳。原理,丙烷在真空(低压)下以下列方式裂解:CH→C+2CH4,CH→CH+H2,C₃Hs → C,H4 + CH4,C,H4→ ℃+ CH4。在等离子场作用下,丙烷以C,Hs→ ℃+ 2CH方式裂解,甲烷以CH→ C + 2H,方式裂解,钢件表面对这种裂解有催化作用,裂解形成的活性炭原子在高温下固溶于奥氏体中并逐步向内部扩散形成沿表面层的碳浓度的梯度分布。淬火后必须经过充分回火或多次回火,消除内应力。苏州金属低压渗碳技术
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。安徽真空低压渗碳技术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的缺点。
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。
从动锥齿轮,材料16MnCr5,热处理技术要求:表面与心部硬度分别为680~780HV30和320~480HV30,有效硬化层深度(硬度510HV1)为0.5~0.8mm。1)工艺。渗碳温度950℃,加热和均温时间50min;渗碳时间9.25min;扩散时间49.75min;淬火介质为高纯度氮气;淬火压力1.5MPa;淬火时间15min;回火温度150℃;回火时间3h。2)检验结果。表面与心部硬度分别为720~729HV30和350~356HV30;齿面有效硬化层深度为0.64mm (550HVl);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;热处理变形:外平面平面度<0.05mm,内平面平面度<0.10mm,内孔圆度<0.05mm。低压渗碳工艺的淬火和回火步骤可以进一步调整零件的硬度和组织结构。
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。原理:渗碳与其他化学热处理一样,也包含3个基本过程。分解→吸附→扩散,分解: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即溶到表层奥氏体中,使奥氏体中含碳量增加。扩散:表面含碳量增加便与芯部含碳量出现浓度差,表面的碳遂向内部扩散。碳在钢中的扩散速度主要取决于温度,同时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含量有关。按含碳介质的不同,渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳、液体渗碳、和碳氮共渗。安徽真空低压渗碳技术
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。苏州金属低压渗碳技术
低碳钢渗碳:渗碳零件的材料一般选用低碳钢或低碳合金钢(含碳量小於0.25%)。渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物,心部组织为韧性好的低碳马氏体或含有非马氏体的组织,但应避免出现铁素体。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。表面硬度可达HRC58~63,心部硬度为HRC30~42。渗碳淬火后,工件表面产生压缩内应力,对提高工件的疲劳强度有利。因此渗碳被普遍用以提高零件强度、冲击韧性和耐磨性,借以延长零件的使用寿命。苏州金属低压渗碳技术
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