安徽金属低压渗碳技术

如我公司引进的法国ECM公司的真空炉设备，其就配备了一款名为“CBPWin”的工艺模拟软件。我公司真空炉生产现场在制定真空渗碳工艺参数时，均是先通过此模拟软件模拟出一套渗碳工艺参数，即强渗与扩散的脉冲时间，然后经过实际生产验证对模拟工艺进行调整优化，然后得到实际生产工艺。模拟工艺是通过工艺人员将一些模拟参数输入到工艺模拟软件中得到的，其中一个比较重要的模拟参数就是Flux，即富化率。但是模拟软件只能模拟出强渗与扩散的脉冲时间，可实际生产中还需要根据装炉零件数量的不同设定适宜的渗碳介质流量（在我公司生产现场即为乙炔流量），将其与强渗及扩散脉冲时间一起输入到生产现场的控制电脑中，这样才算生成了一份完整的真空渗碳工艺。因此，此参数也至关重要，其对渗碳质量的影响也非常大。低压渗碳工艺可以对零件进行局部保护，避免不必要的渗碳。安徽金属低压渗碳技术

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。浙江减速箱低压渗碳技术钢材经过低压渗碳处理后，其表面硬度和耐磨性明显提升。

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。

低压真空渗碳的气氛非常简单。渗碳只需丙烷扩散只 需氮气,且压力非常低.因此使用气氛的成本降低，同样的渗层情况下，由于低压真空渗碳可进行高温渗碳.所以适当提高渗碳温度，可以缩短处理时间，尤其是对深层渗碳的情况、缩短的幅度更大。不同材料再不同的渗碳温度下所需的渗碳 f扩散时间。 再如处理液压马达壳体的实例,材料18NCD6,渗层1.95 mm，温度950C总时间只需 11 h。综观低压真空渗碳的发展历程，可以看出，作为一种更为先进的渗碳方法。应用于工业生产已经非常成熟。在欧洲及美国、日本等地.已经应用于汽车、航空领域.而逐渐成为替代可控气氛渗碳的主流产品。真空低压渗碳工艺对环境友好，不产生废油、盐浴残留物或洗涤剂残留物。

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。气体渗碳是将工件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂（甲烷、乙烷等）或液体渗剂（煤油或苯、酒精等），在高温下分解出活性碳原子，渗入工件表面，以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。固体渗碳是将工件和固体渗碳剂（木炭加促进剂组成）一起装在密闭的渗碳箱中，将箱放入加热炉中加热到渗碳温度，并保温一定时间，使活性碳原子渗人工件表面的一种较早的渗碳方法。通过低压渗碳工艺，零件表面不会暴露在氧气氛中，可以避免晶间氧化和表面氧化现象。低碳钢渗碳

低压渗碳工艺能够提高零件表面的磨损抗力和耐蚀能力，延长使用寿命。安徽金属低压渗碳技术

扩散，随着渗碳温度的提高、碳的传输较增加，进入工件的扩散速度也加快。当渗碳温度从910℃提高到980℃时，碳的扩散系数增加一倍，同时渗碳温度增高伴有钢的品粒明显粗化。Schuler用标准细品粒的稳定圆棒进行了详细的试验，结果表明，如果钢中铝和氮的含量足够高，渗碳温度980℃下渗碳深度一般能达到1.5mm。如果由于渗碳参数导致材料品粒粗化，那么在等温退火之后接着进行奥氏体化，使品粒细化。渗碳结果，14NiCr14钢渗碳深度表面含碳量与渗碳扩散时间的关系。和传统工艺相比，现代的低压渗碳可以在3x10?pa以下的压力范围内进行，一方面，基本上防止了炭黑的形成;另一方面，即使炉料装得紧，也能有非常均匀的处理结果。安徽金属低压渗碳技术