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安徽气体低压渗碳原理

来源: 发布时间:2024年05月10日

低碳钢渗碳工艺方法:1、二次淬火低温回火,组织及性能特点:头一次淬火(或正火),可以消除渗碳层网状碳化物及细化心部组织(850-870℃),第二次淬火主要改善渗层组织,对心部性能要求不高时可在材料的Ac1-Ac3之间淬火,对心部性能要求高时要在Ac3以上淬火。适用范围:主要用于对力学性能要求很高的重要渗碳件,特别是对粗晶粒钢。但在渗碳后需经过两次高温加热,使工件变形和氧化脱碳增加,热处理过程较复杂。2、二次淬火冷处理低温回火,组织及性能特点:高于Ac1或Ac3(心部)的温度淬火,高合金表层残余A较多,经冷处理(-70℃/-80℃)促使A转变从而提高表面硬度和耐磨性。适用范围:主要用于渗碳后不进行机械加工的高合金钢工件。3、渗碳后感应加热淬火低温回火,组织及性能特点:可以细化渗层及靠近渗层处的组织。淬火变形小,不允许硬化的部位不需预先防渗。适用范围:各种齿轮和轴类。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%)。安徽气体低压渗碳原理

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低碳钢渗碳工艺方法:1、直接淬火低温回火,组织及性能特点:不能细化钢的晶粒。工件淬火变形较大,合金钢渗碳件表面残余奥氏体量较多,表面硬度较低适用范围:操作简单,成本低廉用来处理对变形和承受冲击载荷不大的零件,适用于气体渗碳和液体渗碳工艺。2、预冷直接淬火、低温回火淬火温度800-850℃,组织及性能特点:可以减少工件淬火变形,渗层中残余奥氏体量也可稍有降低,表面硬度略有提高,但奥氏体晶粒没有变化。适用范围:操作简单,工件氧化、脱碳及淬火变形均小,普遍应用于细晶粒钢制造的各种工具。安徽气体低压渗碳原理按含碳介质的不同,渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳、液体渗碳、和碳氮共渗。

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二次淬火低温回火,组织及性能特点:头一次淬火(或正火),可以消除渗碳层网状碳化物及细化心部组织(850-870℃),第二次淬火主要改善渗层组织,对心部性能要求不高时可在材料的Ac1-Ac3之间淬火,对心部性能要求高时要在Ac3以上淬火。适用范围:主要用于对力学性能要求很高的重要渗碳件,特别是对粗晶粒钢。但在渗碳后需经过两次高温加热,使工件变形和氧化脱碳增加,热处理过程较复杂。二次淬火冷处理低温回火,组织及性能特点:高于Ac1或Ac3(心部)的温度淬火,高合金表层残余A较多,经冷处理(-70℃/-80℃)促使A转变从而提高表面硬度和耐磨性。适用范围:主要用于渗碳后不进行机械加工的高合金钢工件。

20世纪60年代其开发、70~80年代处于逐步完善过程的真空渗碳技术,长期未得到普遍应用。主要问题是甲烷在低压下很难裂解,丙烷在真空中裂解后会形成大量炭黑。直到90年代才开发出利用乙烷、丙烷或丙烯的低压脉冲渗碳和低压渗碳-扩散过程优化方式,以及离子渗碳技术的出现才使炭黑的危害得以消除。乙炔除在低压下容易裂解、渗碳时工件表面可获得均匀渗层外,较可贵的一点是可在工件不通孔的内表面得到均匀的渗层。70年代美国为扩大真空油淬热处理炉的销售而输入天然气进行试验时偶然发现渗碳效果,从而提出了真空渗碳概念。减速箱低压渗碳可提高齿轮的硬度和耐磨性,延长减速箱的使用寿命。

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扩散,随着渗碳温度的提高、碳的传输较增加,进入工件的扩散速度也加快。当渗碳温度从910℃提高到980℃时,碳的扩散系数增加一倍,同时渗碳温度增高伴有钢的品粒明显粗化。Schuler用标准细品粒的稳定圆棒进行了详细的试验,结果表明,如果钢中铝和氮的含量足够高,渗碳温度980℃下渗碳深度一般能达到1.5mm。如果由于渗碳参数导致材料品粒粗化,那么在等温退火之后接着进行奥氏体化,使品粒细化。渗碳结果,14NiCr14钢渗碳深度表面含碳量与渗碳扩散时间的关系。和传统工艺相比,现代的低压渗碳可以在3x10?pa以下的压力范围内进行,一方面,基本上防止了炭黑的形成;另一方面,即使炉料装得紧,也能有非常均匀的处理结果。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。安徽气体低压渗碳原理

常用的渗碳气体包括丙烷、甲烷、乙炔、天然气等。安徽气体低压渗碳原理

一般渗碳压力提高意味着渗碳气体流量加大,供碳能力加强。而渗碳压力降低,虽然会降低供碳能力,但却使炉内真空度提高,工件表面压强降低,金属工件晶体结构的空隙加大,致使工件对活性碳原子的吸附能力提高。因此,在进行低压真空渗碳时应选择合适的渗碳压力。经验表明,该压力应控制在3-25mbar范围内。渗碳介质,在可控气氛渗碳中,渗碳介质为甲醇+氮气+富化气+空气或甲醇+富化气+空气,而在真空渗碳中,渗碳介质为乙炔+保护气(氮气或惰性气体)或丙烷+保护气(氮气或惰性气体)。虽然丙烷气在低压真空渗碳中可能有不同的分解反应,但较终都会或多或少地产生甲烷。安徽气体低压渗碳原理