低壓真空滲碳和可控氣氛滲碳相比,無論是在工件滲碳后的組織和性能、工藝的靈活性、生產(chǎn)成本和環(huán)境保護(hù)等方面都有著無法比擬的優(yōu)勢,必將會有廣闊的應(yīng)用前景和長足的發(fā)展。70年代末,法國、日本等國家開始研究將這一技術(shù)并進(jìn)行生產(chǎn)性應(yīng)用。1980年,法國在PVE300型真空淬火爐上添加滲碳裝置后進(jìn)行的試驗獲得了較滿意的結(jié)果,并在試驗室里初步建立了富化率理論。1982年他們在法國國家熱處理學(xué)會展示了低壓滲碳過程。1985年開發(fā)出計算機(jī)模擬軟件,并于1988年建造了頭一條連續(xù)生產(chǎn)線。1992年ECM公司為雪鐵龍公司的變速器齒輪生產(chǎn)提供了頭一臺ICBP型低壓真空滲碳工業(yè)爐。對于需要獲得耐磨表面的零件,比如輪軸、齒輪等一些精密的零部件。蘇州氣體低壓滲碳原理
乙炔在低壓真空滲碳中作為滲碳碳源具有以下一些優(yōu)勢。首先,一個乙炔分子在滲碳時完全分解為兩個自由碳原子和一個氫分子,而一個丙烷分子只能分解一個自由碳原子,可見使用乙炔將更經(jīng)濟(jì);其次,乙炔具有高的滲碳能力,供氣量相對減少,滲碳壓力比丙烷低一些;第三,乙炔只在于金屬表面接觸時才發(fā)生分解,這樣基本消除了使用丙烷滲碳時產(chǎn)生的碳黑現(xiàn)象,也無焦油產(chǎn)生的問題;另外,使用乙炔還可以對直徑小、長盲孔的零件進(jìn)行均勻滲碳,并允許高密度和大容量的工件裝爐。減速箱低壓滲碳工藝滲碳是一種表面硬化工藝。
滲碳后常采用以下幾種熱處理方法。1)預(yù)冷直接淬火+低溫回火,預(yù)冷的目的是減小零件變形,使表面的殘余奧氏體因碳化物的析出而減少。預(yù)冷直接淬火表面硬度略有提高,但晶粒沒有變化,預(yù)冷溫度應(yīng)高于Ar3,防止心部析出鐵素體,溫度過高影響預(yù)冷過程中碳化物的析出,殘余奧氏體量增加,同時也使淬火變形增大。2)高溫回火+淬火+低溫回火,經(jīng)高溫回火后殘余奧氏體分解,滲層中碳和合金元素以碳化物形式析出,易于機(jī)械加工同時殘余奧氏體減少,主要用于Cr-Ni合金鋼零件。
老工藝為富化率使用14的時候模擬出的滲碳工藝,新工藝為富化率使用13時模擬出的滲碳工藝。從圖中不難看出每一步的強(qiáng)滲脈沖時間存在明顯差異,這種差異就是因為模擬滲碳工藝時輸入的富化率的值的不同而產(chǎn)生的。通過比較兩組滲碳工藝參數(shù),發(fā)現(xiàn)富化率為13時模擬出的滲碳工藝中每一步的強(qiáng)滲時間都比富化率取14的時候長,這意味著滲碳?xì)怏w通入加熱室爐膛內(nèi)的時間加長,使得滲碳?xì)怏w有更充足的時間在爐膛內(nèi)彌散,使得爐膛內(nèi)不同位置的零件都能被滲碳?xì)怏w充分覆蓋且與滲碳?xì)怏w的接觸時間較之前的老工藝有所增加。通過上述分析,采用新工藝會對滲碳均勻性的改善有所幫助。滲碳層經(jīng)磨削加工后表面引起軟化的現(xiàn)象,稱之為磨加工產(chǎn)生的回火。
低碳鋼滲碳:滲碳零件的材料一般選用低碳鋼或低碳合金鋼(含碳量小於0.25%)。滲碳后必須進(jìn)行淬火才能充分發(fā)揮滲碳的有利作用。工件滲碳淬火后的表層顯微組織主要為高硬度的馬氏體加上殘余奧氏體和少量碳化物,心部組織為韌性好的低碳馬氏體或含有非馬氏體的組織,但應(yīng)避免出現(xiàn)鐵素體。一般滲碳層深度范圍為0.8~1.2毫米,深度滲碳時可達(dá)2毫米或更深。表面硬度可達(dá)HRC58~63,心部硬度為HRC30~42。滲碳淬火后,工件表面產(chǎn)生壓縮內(nèi)應(yīng)力,對提高工件的疲勞強(qiáng)度有利。氣體低壓滲碳工藝操作簡單,能夠滿足不同材料的滲碳需求。上海銅低壓滲碳廠商
在真空環(huán)境中進(jìn)行低壓滲碳,能夠避免氧化反應(yīng)和雜質(zhì)吸附,提高滲碳質(zhì)量。蘇州氣體低壓滲碳原理
工藝方法:一次加熱淬火,低溫回火,淬火溫度820-850℃或780-810℃,組織及性能特點:對心部強(qiáng)度要求較高者,采用820-850℃淬火,心部為低碳M,表面要求硬度高者,采用780-810℃淬火可以細(xì)化晶粒。適用范圍:適用于固體滲碳后的碳鋼和低合金鋼工件、氣體、液體滲碳的粗晶粒鋼,某些滲碳后不宜直接淬火的工件及滲碳后需機(jī)械加工的零件。滲碳高溫回火,一次加熱淬火,低溫回火,淬火溫度840-860℃,組織及性能特點:高溫回火使M和殘余A分解,滲層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殘余A減少。適用范圍:主要用于Cr-Ni合金滲碳工件。蘇州氣體低壓滲碳原理