齿轮作为汽车零部件关键机械部件之一,机械设备能够运行也取决于齿轮对原动力的提供,同时也是保证汽车构造中能够合理运行的关键,因而必须保证齿轮内在结构的质量科学,其热处理技术尤为重要,真空渗碳技术的进步完善了齿轮质量,也是汽车制造优势提升的主要因素,真空渗碳技术帮助齿轮实现低噪声、高精度、长寿命的关键因素。齿轮真空渗碳技术作为一项绿色环保、节能高效的现代化热处理技术,在国内外汽车变速箱零件加工生产中获得了不断应用和发展。真空渗碳处理在齿轮方面的应用是有成效的处理之一。在真空渗碳过程中通常采用乙炔天然气或甲烷等气体。江苏气体低压渗碳工艺
低压渗碳方式,在低压(压力一般≤30mbar)真空状态下,渗碳方式是通过数个子渗碳程序组成的,包括多个子强渗(通入渗碳介质乙炔)和子扩散(通入保护气体,如氮气或惰性气体),所以此工艺方式又称为脉冲渗碳工艺方法。采取这种渗碳方式可以保证工件边角不会产生过渗,也能够保证工件表面不会积碳,形成碳黑。注意事项:(1)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,消除材料流线不合理状态,正火工艺;用860--980℃空冷、179--217HBS。(2)渗碳后需进行机械加工的工件,硬度不应高于30HRC。(3)对于有薄壁沟槽的渗碳淬火零件,薄壁沟槽处不能先于渗碳之前加工。安徽乙炔低压渗碳参考价渗碳淬火后,工件表面产生压缩内应力,对提高工件的疲劳强度有利。
低压渗碳工艺通入低压真空渗炉内的渗碳气氛(2H2)在炉内裂解后构成C+H2,使得加热渗碳室内的“碳”处于饱和状态,并用碳富化率F(mg/hcm2)来表达。当工件的外表积小于其临界值,C2H2的流量一守时,F值是稳定不变的;而当C2H2的流量大于其临界值,并且工件的外表积一守时,F值也是定值。因而,渗碳进程可用温度、时刻、C2H2和N2的流量及压力4个参数进行操控。渗碳和分散进程中,压力保持在70~200Pa之间。低压渗碳是由交替地通入渗碳气体和中性气体的进程组成的。每次渗碳后,工件外表的"碳”将向工件内部分散。在每一个渗碳和分散周期内,需求一个从渗碳气氛向分散气氛转换的时刻。依据温度、气氙的裂解、气体膨胀的特性和真空泵的能力,该时刻只需5s。依据工件渗层要求,计算机模拟系统将计算出渗碳和分散进程的时刻和循环次数。因为加热渗碳室的较高温度可达1100℃,因而,即使选用980℃的渗碳温度也不会影响加热元件和保温层的。
而且低压渗碳设备的应用温度达到1050℃,可以在不使钢材晶粒度明显增大、不影响零件力学性能的条件下,提高渗碳速度,从而大幅度提高了渗碳速度,缩短了生产周期,提高了生产效率,节省了能源。低压真空渗碳不仅可以有效地避免常规渗碳淬火出现的表面非马氏体等组织缺陷,改善齿轮等零件表面质量,而且与高压气体淬火相结合可以减少热处理畸变,通过提高渗碳温度可减少处理时间,从而降低能源消耗和气体消耗。因此,真空低压渗碳与高压气淬相结合是当今一种先进的渗碳淬火工艺,可以称之为真正意义上的环保型绿色热处理技术。低压真空渗碳呈现出逐渐替代可控气氛渗碳的趋势。
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。1972年Hayes Co.发表了这项技术,促进了真空渗碳技术的应用和发展,美国、日本等国竞相研制和开发真空热处理设备。与此同时,各公司的真空渗碳炉均是以真空淬火为主体的通用型真空炉附加渗碳功能,是冷壁型的。目前这种炉子仍是真空渗碳的主要设备,生产应用较广。当真空渗碳温度高于600℃时,丙烷易分解为碳、氢和甲烷,分解速率非常快,几乎瞬间完成,所以当丙烷气进入加热室内便开始分解,在被加热工件的附近空间更是倾向于大量分解,使加热室内极易形成炭黑,而在炉子中相对温度较低的部位,如内壳或管道内,丙烷还形成焦油,对真空泵组极为有害。因而真空渗碳炉要求能够排除或烧掉炭黑。真空低压渗碳与高压气淬相结合是当今一种先进的渗碳淬火工艺,可以称之为环保型绿色热处理技术。安徽真空低压渗碳厂商
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。江苏气体低压渗碳工艺
根据工件的成分、形状和力学性能等,渗碳后常采用以下几种热处理方法。1)直接淬火+低温回火,将零件自热处理炉中取出直接淬火,然后回火以获得表面所需的硬度。直接淬火的条件有两点:渗碳热处理后奥氏体晶粒度在5-6级以上;渗碳层中无明显的网状和块状碳化物。20CrMnTi等钢在渗碳后大多采用直接淬火。3)一次加热淬火+低温回火,将渗碳件快冷至室温后再重新加热进行淬火和低温回火,适用于淬火后对心部有较强度高和较好韧性要求的零件。江苏气体低压渗碳工艺
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