真空热处理工艺相对于常规的可控气氛渗碳热处理有以下优势∶1)可以采用高温技术而不会产生有害表面物质。2)在低压真空下进行渗碳,零件表面活性高,渗碳效率提高,工艺周期较常规的可控气氛渗碳热处理可以减小20%~50%。3)零件处于真空状态下,不会产生内氧化、表面非马组织和表面黑色组织等,同时零件不会产生表面合金元素贫化及其带来的表面淬透性降低等问题。零件表面硬度、表面残余压应力水平明显提高,进而明显降低零件的表面早期失效,提高零件的使用寿命。4)低压真空渗碳与高压气体淬火技术相结合,可减小热处理畸变,提高产品精度。渗碳被普遍用以提高零件强度、冲击韧性和耐磨性,借以延长零件的使用寿命。江苏钢铁低压渗碳原理
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。安徽钢低压渗碳精选厂家按含碳介质的不同,渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳、液体渗碳、和碳氮共渗。
低压真空渗碳与高压气淬技术具有无内氧化,表面质量好,变形微小,工艺的稳定性和重复性好,热处理零件综合性能优异,使用寿命长,无污染公害,节能,生产成本低,自动化程度高等优点,目前已普遍应用于汽车发动机、汽车变速器等零件的热处理,成为了替代可控气氛渗碳的有效方法。 齿轮这么重要,这个真空渗碳技术也不容小觑呢,把品质、高效率、高稳定性视为终目标,为工业的发展做出更大贡献。变速器齿轮低压真空渗碳热处理工艺,汽车的变速器主要通过一系列的齿轮传动装置组成。这些齿轮在使用过程中需要经受大量的摩擦和碰撞,因此需要通过热处理和渗碳工艺来提升其整体强度。为了实现低成本、高性能,主减速从动齿轮采用环保的低压真空渗碳、高压气体淬火技术进行热处理。
真空渗碳技术发展,真空渗碳技术美国于1950年进行研究,1960年申请专利 ,真空渗碳技术初见端倪。1972年Hayes Co.发表了这项技术,促进了真空渗碳技术的应用和发展,美国、日本等国竞相研制和开发真空热处理设备。与此同时,各公司的真空渗碳炉均是以真空淬火为主体的通用型真空炉附加渗碳功能,是冷壁型的。目前这种炉子仍是真空渗碳的主要设备,生产应用较广。当真空渗碳温度高于600℃时,丙烷易分解为碳、氢和甲烷,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,使加热室内极易形成炭黑,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。因而真空渗碳炉要求能够排除或烧掉炭黑。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。
真空渗碳技术又称低压渗碳技术,要应用于汽车变速箱齿轮及柴油喷嘴相等关键零部件的渗碳处理(如发动机,减速箱等),爱力德是一家专注于包括真空渗碳炉及其真空渗碳加工的热处理厂家。本文依靠其在真空渗碳上的经验,简要介绍真空渗碳工艺在工业上的运用。齿轮作为汽车零部件关键机械部件之一,机械设备能够运行也取决于齿轮对原动力的提供,同时也是保证汽车构造中能够合理运行的关键,因而必须保证齿轮内在结构的质量科学,其热处理技术尤为重要,真空渗碳技术的进步完善了齿轮质量,也是汽车制造优势提升的主要因素,真空渗碳技术帮助齿轮实现低噪声、高精度、长寿命的关键因素。低压真空渗碳呈现出逐渐替代可控气氛渗碳的趋势。江苏钢铁低压渗碳原理
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。江苏钢铁低压渗碳原理
输出轴,材料20MnCr5,热处理技术要求:表面与心部硬度分别为680~780HV30和350~480HV30,有效硬化层深度(硬度550HV1)为0.7~1.0mm。真空渗碳技术:1)工艺。渗碳温度950℃,加热和均温时间50min;渗碳时间10.13min;扩散时间78.87min;淬火介质为高纯度氮气;淬火压力2MPa;淬火时间10min;富化率为13.81mg/h·cm²;回火温度150℃;回火时间2.5h。2)检验结果。表面与心部硬度分别为725~727HV30和434~442HV30;齿面有效硬化层深度为0. 788mm (550HV1);齿面金相组织为碳化物(1级)+残留奥氏体(2级)+马氏体(2级),无明显的非马氏体组织;检查三处轴径变形(径向跳动)分别为0. 021~0.045mm、0. 029~0. 089mm和0.041~0. 054mm。江苏钢铁低压渗碳原理