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。真空低压渗碳处理后的零件表面洁净,无需进行额外的清洗步骤。苏州真空低压渗碳条件
低压渗碳工艺,通入低压真空渗碳炉内的渗碳气氛(C2H2)在炉内裂解后形成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/h·cm2)来表达。当工件的表面积小于其临界值,C2H2的流量一定时,F值是恒定不变的;而当C2H2的流量大于其临界值,并且工件的表面积一定时,F值也是定值。因此,渗碳过程可用温度、时间、C2H2和N2的流量及压力4个参数进行控制。渗碳和扩散过程中,压力保持在70~2000Pa之间。低压渗碳是由交替地通入渗碳气体和中性气体的过程组成的。每次渗碳后,工件表面的“碳”将向工件内部扩散。发动机零件低压渗碳行价钢材低压渗碳可以提高其强度和韧性,适用于各种机械零件的加工。
真空渗碳的工艺过程:1、渗碳零件的清洗主要是为了防止污染真空淬火油和真空泵。若只有油污,可以不清洗。不能有灰尘、杂物、切削液等杂质。2、上工装。选取合适的工装,采用合适的装炉方式,可以有效的减小工件变形,提高零件的淬火质量。避免因为工装的原因造成局部淬火不均匀。3、装炉。工件进冷室,冷室抽真空,打开隔热门,工件转移至渗碳热室(真空渗碳气淬炉无需转移),准备加热。4、加热。制定工艺时依据装炉量和工件形状选取合适的升温速度,尽可能采用分段加热、保温,使所有工件匀温。5、渗碳。真空渗碳是采用脉冲式渗碳。比如先渗碳三分钟,然后扩散8分钟,再渗碳三分,扩散8分,以此类推。整个工艺有若干段组成。段数,渗碳温度,时间决定渗碳层深度。6、降温保温淬火工艺结束后淬火操作和普通真空设备操作方式相同。需要二次淬火的,采用降温保温正火,之后高温回火,再加热淬火。真空渗碳油淬炉,冷室具备油淬和气冷功能。气冷压力2bar,冷速略大于正火。真空渗碳气淬炉具备高压高压气淬炉的所有功能。
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。减速箱低压渗碳可提高齿轮的传动效率和承载能力。
低压渗碳原理: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。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。齿轮零件、机器部件和发动机喷射系统经常采用低压渗碳工艺以提升性能。上海铝低压渗碳方法
气体低压渗碳工艺操作简单,能够满足不同材料的渗碳需求。苏州真空低压渗碳条件
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。苏州真空低压渗碳条件
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