上海乙炔低压渗碳技术

接下来，我就对乙炔流量及富化率这两个对于渗碳质量影响较大的参数做一个简单的描述。（1）乙炔流量设定值的确定，乙炔流量的设定值是通过经验公式计算得到的，公式为：（2500+250Sn/1000000）/2，其中，S为单个零件表面积，n为装炉零件数量。从公式中不难看出，渗碳零件使用的乙炔流量的设定值与单个零件的表面积及装炉零件的数量密切相关。（2）富化率，富化率（FLUX）是指工件在单位时间、单位面积上吸附碳原子的能力。在使用模拟软件模拟渗碳工艺时，FLUX是输入模拟软件的一个非常重要的模拟参数，它直接影响真空渗碳工艺中强渗及扩散脉冲时间的长短。富化率的数值一般通过设备供应商提供的富化率曲线查得，如图1所示，该图即为我公司的真空渗碳设备供应商ECM公司提供。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。上海乙炔低压渗碳技术

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。金属低压渗碳渗碳过程在处理部件温度均匀后，渗碳均匀。

液体渗碳是利用液体介质进行渗碳，常用的液体渗碳介质有：碳化硅，“603”渗碳剂等。碳氮共渗（qing化）又分为气体碳氮共渗、液体碳氮共渗、固体碳氮共渗。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。

知识解答：1问：下一个脉冲开始之前，需要把上一个脉冲的乙炔和氮气抽空吗？答：不需要。2问：不抽怎么控制压力呢？答：有一套系统，通过压力传感器，根据气体流量，控制真空泵的抽速，实现压力平稳。3问：怎么实现碳化物析出型渗碳？答：含有较多的强碳化物形成元素的材料，在真空渗碳时，就是碳化物析出型渗碳。3问：1cr17真空渗碳后性能有什么变化？答:1Cr17真空渗碳后，表面碳含量能达到3-4%，碳与cr形成大量细小弥散分布的碳化物，硬度和耐磨性大度增加。不过，该材料的防腐性下降很多。真空低压渗碳工艺具有较高的渗碳效率和良好的均匀性。

改进试验：（1）富化率试验，富化率是使用工艺模拟软件模拟渗碳工艺时非常重要的一个模拟参数，它直接影响强渗与扩散脉冲时间的长短，因此，富化率数值的真实性与准确性对渗碳质量的影响非常大。一般情况下，模拟渗碳工艺时多数以设备供应商提供的乙炔富化率曲线为准，但是由于出现了渗碳不均匀现象且富化率数值的真实性与准确性对渗碳质量的影响较大，为了从工艺角度降低出现渗碳不均匀现象的风险，因此，在我公司的真空炉生产现场进行了富化率试验以得到真实准确的、与生产现场相匹配的富化率数值，以确保渗碳工艺的准确性与有效性。试验的大概过程如下：将富化率试块搭入真空炉4号线正常生产的零件中，对渗碳前后试块的重量进行测量并记录，通过富化率计算公式进行计算，计算公式F=3600Dp/（ta）式中 Dp—零件渗碳前后质量变化；t—渗碳气体通入的时间；a—处理的零件的总面积，单位分别为mg、h、cm²。经过计算，得到940℃时乙炔富化率为13，而设备方提供的图表查到的数值为14，使用实测的富化率数值我现场又进行了新的工艺模拟。随着碳浓度过高，工件表面出现块状粗大的碳化物或网状碳化物。上海乙炔低压渗碳技术

低压渗碳工艺可以用于快速样品试验，调整和优化渗碳参数以满足不同需求。上海乙炔低压渗碳技术

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。上海乙炔低压渗碳技术