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。渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。安徽钢低压渗碳
低压渗碳工艺设备:(1)低压渗碳装置可装备到各种标准的真空炉上例如:可在卧式VGQ系列高压高流率气冷真空炉、立式底装料的VGOV系列高压高流率气冷真空炉上、VGQ2系列双室高压高流率气冷真空炉、VO02系列双室油淬加压气冷真空炉等炉型上装备低压碳装置。(2)连续式低压渗碳炉,可完结与机加工设备进行同步生产通过多年的实际证明,与传统的连续式渗碳生产线比较较,连续式规划的低压渗碳炉具有许多的长处,特别合适于对生产率有较高要求的轿车领域。苏州发动机零件低压渗碳条件真空渗碳中22~29%的热量用于加热部件,远高于普通渗碳的6~10%,热效率高等等。
低压渗碳特点:①没有晶间氧化。②由于真空渗碳设备和工艺的特点,能够采取更高的渗碳温度,缩短处理时间,效率高。③由于真空渗碳工艺的灵活性,可以允许很多种材料进行真空渗碳处理。④真空渗碳工艺能够产生比较均匀的渗碳层,在整个齿轮(齿顶-节径齿根)上产生比较均匀的碳分布。⑤真空渗碳设备可与冷加工设备连成一条生产线,渗碳过程洁净、安全、操作简单、维修容易。工作条件优越(无明火、热和污染)。⑥能够实现热处理过程和零件批量生产的全自动化。⑦采用计算机模拟实现精确工艺控制,并可以调整现有热处理工艺。⑧真空炉的特点决定了只有在有需要进行零件渗碳时才耗能,而如果不需要进行零件渗碳,就可以停炉,不耗能。⑨对真空渗碳处理后的零件进行测量,其变形可以控制到较小程度。
淬火,采用稳定的细品粒钢,同时渗碳时间足够短,那么扩散期后就可以直接淬火。为减少残余奥氏体含量以及改善变形行为,在快速冷却之前,批较处理的温度通常要与奥氏体化温度一致。在6x10PaN,中淬火,壁厚为30mm的渗碳钢表面层淬成马氏体。如用H2做冷却气体扩大了气淬的应用范围尤其是冷却气体压力高达2x10'pa时更为明显。标准的低压渗碳工艺周期如下:①在700℃以平稳的逐步对流加热,减少变形;②平稳加热到930℃;③随着碳质量流密度的增加、脉冲渗碳达到2x10’pa丙烷,从而减少渗碳时间,并使表面的深度、孔、不通孔以及齿轮均匀化;4)扩散周期是为了减少表面碳含量;⑤为了减少变形降低淬火温度;6均匀化和奥氏体化;⑦氮气压力为1.5x106Pa(或2x10'pa的氢或氮)的高压气,减少变形。如真空渗碳技术处理过的产品表面净化及活化效果好,渗碳速度快,渗碳时间约为普通渗碳的1/2~1/3。
低压真空渗碳优点:1.可处理形状复杂的零件,工件变形小:真空渗碳工件加热时,加热的速度连续可控,可减小工件的内外温差,变形小;渗碳完成后,淬火方式为真空淬火,大幅减小工件的淬火变形;减小后期的加工量,节省加工成本。适当减慢升温速度,可有效减小工件变形。真空渗碳炉加热时升温速度可控,可根据工件复杂性调节升温速度。2.安全环保:低压真空渗碳设备以普通真空设备为平台,具有现有真空热处理设备的所有环保优点,生产过程无油烟,无明火,安全、环保无污染,工作环境清洁。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。浙江热处理低压渗碳方法
低压真空渗碳与高压气淬技术具有无内氧化,表面质量好,变形微小,工艺的稳定性和重复性好的特点。安徽钢低压渗碳
关于渗碳方式,在低压真空状态下,渗碳方式是通过数个子渗碳程序组成的,包括多个强渗和子扩散,所以此工艺方式又称脉冲渗碳工艺方式。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,形成炭黑。因为真空渗碳时,渗碳件被均匀加热到渗碳温度后,才通入渗碳气体开始渗碳,并在渗碳过程中采用脉冲渗碳,所以渗碳层深度和表面含碳量都很均匀,渗碳层组织非常优异,不存在网状碳化物和晶间氧化的问题出现。安徽钢低压渗碳
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