齿轮作为机械传动其中重要的一个部件,在绝大多数的机械中都是不可或缺的。在很多时候用的技术也有着针对性,齿轮的真空渗碳热处理是一种必不可少的工业加工方式,可以有效提高齿轮的物性值,具有重要意义。很多齿轮会发生表面内氧化的问题,而这项真空渗碳技术则是完美避免了这个问题。 真空渗碳技术又称低压渗碳技术,是在低压真空状态下,采用脉冲方式,向高温炉内通入渗碳介质——高纯乙炔进行快速渗碳的过程。真空条件使得碳原子更容易向钢材表面转移;同时因为不存在气体渗碳工艺中的水煤气反应,因而也就没有内氧化现象。目前国内大部分采用可控气氛渗碳技术,但存在其无法克服的弊端。江苏钢铁低压渗碳过程
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。上海发动机零件低压渗碳行价如可控气氛渗碳无法解决表面内氧化、高温渗碳层及深层渗碳的问题,气体渗碳也难以对零件进行渗碳等。
真空渗碳的温度一般介于920~1080℃之间,具体的选择根据需处理的零件的类别、形状特点以及渗碳层深度来确定。相比于传统的渗碳工艺,真空渗碳具有很多优点:如真空渗碳技术处理过的产品表面净化及活化效果好,渗碳速度快,渗碳时间约为普通渗碳的1/2~1/3;在真空中加热,不存在其他异常渗碳气体,因此不会产生氧化问题;渗碳过程在处理部件温度均匀后,渗碳均匀;节能环保,真空渗碳中22~29%的热量用于加热部件,远高于普通渗碳的6~10%,热效率高等等。
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。渗碳温度过高会引起晶粒粗大。
渗碳浓度加剧过渡:1、产生的原因及危害:渗碳浓度突然过渡就是表面与中心的碳浓度变化加剧,不是由高到低的均匀过渡,而是突然过渡。产生此缺陷的原因是渗碳剂作用很强烈(如新配制的木炭,旧渗碳剂加得很少),同时钢中有Cr、Mn、Mo等合金元素是促使碳化物形成强烈,而造成表面高浓度,中心低浓度,并无过渡层。产生此缺陷后造成表里相当大的内应力,在淬火过程中或磨削过程中产生裂纹或剥落现象。2、防止的方法:渗碳剂新旧按规定配比制,使渗碳缓和。用BaCO3作催渗剂较好,因为Na2CO3比较急剧。在保证渗碳层均匀前提下,尽量选用低的渗碳压力,以减少炭黑的产生。江苏不锈钢低压渗碳条件
对于有薄壁沟槽的渗碳淬火零件,薄壁沟槽处不能先于渗碳之前加工。江苏钢铁低压渗碳过程
低压真空渗碳的优缺点,低压真空渗碳零件具有真空热处理的普遍优点,相比于普通渗碳零件具有更多的以下优点:1.表面质量好: 真空渗碳表面不氧化、不脱碳,可保持金属本色; 不产生内氧(黑色组织),有助于提高零件的疲劳强度; 能极大产品的可靠性和使用寿命。 真空渗碳,不会与氧接触,所以有氧产生的缺陷在真空渗碳中全部避免。2.适用范围普遍:真空渗碳可实现对盲孔、深孔和狭缝的零件或者不锈钢等普通气体渗碳效果不好甚至难以渗碳的零件,真空渗碳可获得良好的渗碳层。江苏钢铁低压渗碳过程