虽然由于真空炉设备自身的设计缺陷导致真空渗碳不均匀,但是通过改进工艺与工装可以有效地改善这种不均匀现象。真空渗碳也叫低压渗碳,是在低于大气压气怎中进行一个气体漫透,使碳原子进入零件表层的化学热处理工艺。它的整个过程与一般的气体渗碳基本相同,由渗碳气体的分化、活性碳原子的吸收、活性碳原子向内分散三个过程组成,详细的流程包括零件清洗、装料、进炉抽真空(≤2000Pa)升温及均热(900~1000℃℃)、渗碳与分散、热处理等过程。在真空渗碳过程中通常采用乙炔天然气或甲烷等气体。江苏气体低压渗碳哪家好
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。减速箱低压渗碳条件低压渗碳工艺的淬火和回火步骤可以进一步调整零件的硬度和组织结构。
低压真空渗碳优点:渗碳层深度更均匀:工件加热完成匀温之后,才通入渗碳气体,保证了大小工件起始渗碳点的同步性,这是渗碳层均匀的基础。而常规气体渗碳和多用炉难以保证这一点。真空对工件表面有净化作用,有利于碳原子被工件吸附。常规渗碳和多用炉渗碳,在排气时,赶气和碳势建立没有明显的界限,小件先到温,先开始渗碳,大小件渗碳起始点不同。低压真空渗碳的渗碳起始点是一致的,先加热到温,所有工件到温并匀温后,开始通乙炔渗碳,所以大小渗碳零件的渗碳层均匀性是一致的。
在20世纪90年代,低压真空渗碳介质以丙烷气为碳源得到一定的市场确认,较多汽车领域的用户使用这一新工艺。但通过实际使用证明,丙烷作为渗碳碳源的应用相对有限,主要集中应用于汽车齿轮类零件的低压真空渗碳,并未能在各个工业领域零件的低压真空渗碳中普遍使用。原因之一是当温度高于600℃时,丙烷很容易分解为碳、氢和甲烷,这种分解速率非常快,几乎瞬间完成,所以当丙烷气进入加热室内便开始分解,在被加热工件的附近空间更是倾向于大量分解,致使加热室内极易形成碳黑,而在炉子中相对温度较低的部位,如内壳或管道内,丙烷还形成焦油,对真空泵组极为有害。低压渗碳工艺包括奥氏体化、渗碳、淬火和回火等关键步骤。
常见缺陷:碳浓度过高。1、产生原因及危害:如果渗碳时急剧加热,温度又过高或固体渗碳时用全新渗碳剂,或用强烈的催渗剂过多都会引起渗碳浓度过高的现象。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。由于这种硬脆组织产生,使渗碳层的韧性急剧下降。并且淬火时形成高碳马氏体,在磨削时容易出现磨削裂纹。2.防止的方法:①不能急剧加热,需采用适当的加热温度,不使钢的晶粒长大为好。如果渗碳时晶粒粗大,则应在渗碳后正火或两次淬火处理来细化晶粒。②严格控制炉温均匀性,不能波动过大,在反射炉中固体渗碳时需特别注意。③固体渗碳时,渗碳剂要新、旧配比使用。催渗剂较好采用4—7%的BaCO3,不使用Na2CO3作催渗剂。真空低压渗碳是一种先进的表面硬化工艺,可获得具有坚固有韧性的零件。苏州铝低压渗碳厂家
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%)。江苏气体低压渗碳哪家好
碳浓度过低:1、产生的原因及危害:温度波动很大或催渗剂过少都会引起表面的碳浓度不足。较理想的碳浓度为0.9—1.0%之间,低于0.8%C,零件容易磨损。2、防止的方法:①渗碳温度一般采用920—940℃,渗碳温度过低就会引起碳浓度过低,且延长渗碳时间;渗碳温度过高会引起晶粒粗大。②催渗剂(BaCO3)的用量不应低于4%。渗碳后表面局部贫碳:1、产生的原因及危害:固体渗碳时,木炭颗粒过大或夹杂有石块等杂质,或催渗剂与木炭拌得不均匀,或工件所接触都会引起局部无碳或贫碳。工件表面的污物也可以引起贫碳。2、防止的方法:①固体渗碳剂一定要按比例配制,搅拌均匀。②装炉的工件注意不要有接触。固体渗碳时要将渗碳剂捣实,勿使渗碳过塌而使工件接触。③去除表面的污物。江苏气体低压渗碳哪家好