工艺。真空(低压)渗碳的一般工艺是在抽到0.1~1帕真空度的冷壁式真空炉内把工件加热到900~1050℃的渗碳温度,随即往炉中以间歇方式通入100~1000帕压力的丙烷(强渗期),然后停止通气保持温度(扩散期),经一定时间扩散,降温到840~860℃在油或惰性气体中施行淬火,然后在180~200℃的空气炉中进行回火。乙炔在真空中高温下可完全裂解为碳和氢,且易于扩散到渗碳件的各个部位,形成均匀的渗碳效果。尤其是工件内孔壁和不通孔(如内燃机喷油嘴)内都可以获得理想的渗碳质量,这是其他任何渗碳气体都无可比拟的。在欧洲、美国、日本等地,低压真空渗碳已经在汽车、机械、航空航天等领域获得了普遍的应用。安徽金属低压渗碳过程
真空渗碳工艺参数设定。低压真空渗碳需设定的工艺参数有工艺方式、升温速率、保温温度、渗碳温度、渗碳压力、气体流量、气体压力、淬火温度、淬火方式、淬火时间等诸多数据。渗碳温度由材料决定,主要避免过热。气体流量由装炉工件表面积决定。表面积越大,气体流量要适量增加,渗碳压力由工件材料,工件形状等决定,供气压力一般在0.2mpa,渗碳时间由渗碳温度,渗层深度决定。渗碳质量检测,按渗碳的质量检测就可以。主要是表面硬度,心部硬度,硬度梯度,金相组织内,氧化等标准。上海机械零件低压渗碳加工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。
低压真空渗碳设备。真空渗碳也是渗碳的一种,只是设备的表现形式不同,当然,工艺也有很大不同。真空渗碳按淬火方式不同,分真空渗碳油淬炉和真空渗碳气淬炉。从外观上说真空渗碳油淬炉和真空油淬炉相似,真空渗碳气淬炉和真空高压气淬炉相似。在增加渗碳功能以后,多了供气系统,气体流量控制系统,渗碳压力控制系统以及对加热系统的更改,这些系统的增加和更改,大部分是在设备内部,所以真空渗碳炉和真空炉的外形没有太大的区别。
为了保证齿面的接触疲劳强度,齿面的碳浓度一般控制在0.65%~0.95%较佳。但是在真空渗碳过程中,过高的碳浓度会导致齿角残余奥氏体太多,影响零件的使用寿命。渗碳流量设定依据为处理零件的表面积,因此为了准确设定和控制渗碳介质的流量,较好采用质量流量计。主减速齿轮采用乙炔渗碳,齿轮表面积86763.982mm²,装炉量为64件/炉,根据经验公式计算乙炔流量2000NL/h。低压真空渗碳的优势很明显,但是缺点,肯定也是有的。1)设备成本相对较高。2)小件的装炉量和多用炉相比,会少一点。真空渗碳装炉时,特别是小件渗碳,层与层之间的间隙要有50mm左右。低压渗碳可在表面形成致密的渗碳层,提高材料的耐磨性和抗蚀性能。
知识解答:1问:真空渗碳零件不清洗油不会影响渗碳的均匀性?答:不会影响渗碳的均匀性。不过加热室的底部会存有油。热室门打开以后,会有油流出。这是因为油加热后气化,扩散到热室内壁,由于夹层有冷却水,油气凝聚后流到热室底部。有条件的话较好清洗。2问:供气压力一般在0.2mpa怎么理解?答:供气压力是指乙炔和氮气的供气压力,0.2兆帕是2公斤压力。3问:乙炔在钢表面的反应是啥?分解出活性碳原子和H2?答:C-H共价键易打开直接裂解,不过乙炔到热室之后,不会马上裂解,到工件表面以后,才会裂解。高温工件是乙炔裂解的催化剂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。上海机械零件低压渗碳厂家
不锈钢低压渗碳可在表面形成碳化物层,明显提高其硬度和耐腐蚀性。安徽金属低压渗碳过程
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。安徽金属低压渗碳过程