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。真空低压渗碳工艺处理后的零件表面洁净,无须进行额外的清洗步骤。安徽金属低压渗碳厂家
渗碳是一种表面硬化工艺。碳原子在高温条件下,会扩散到金属零件表层,以这种方式改变晶粒结构,可以增加金属的表面强度。根据碳源的不同,渗碳方法可以被区分成很多种。目前,真空渗碳是较为先进的一种工艺,该工艺对环境造成的污染较小,并且经过真空渗碳后的金属工件质量较优。同时真空渗碳还具有淬火变形小、渗碳效率高和避免晶界氧化的优点。真空渗碳是在低于一个大气压的条件下进行的,所以也被称为低压渗碳。对于需要获得耐磨表面的零件,比如轮轴、齿轮等一些精密的零部件,在真空渗碳过程中通常采用乙炔天然气或甲烷等气体。不仅如此,该工艺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容易出现的渗碳层氧化和脱碳的缺点。上海不锈钢低压渗碳参考价低压渗碳工艺对于提高零件的表面硬度和耐磨性有着明显的效果。
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。分类: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(qing化)。
根据各个阶段工艺参数的不同,整个真空渗碳工艺可分为一段式、脉冲式、摆动式这几种形式,真空度、温度、渗碳时间等随具体要求的不同,会发生相应变化。常用的渗碳气体包括丙烷、甲烷、乙炔、天然气等,为防止过程中产生炭黑,要求气体纯度(体积分数)大于96%,并可适当充入氮气进行稀释扩散。渗碳气体的流量以能使炉内压力增加133.33Pa/s为宜,渗碳压力用甲烷,炉压控制在26.6~45kPa,用丙烷,炉压为13.3~23kPa。渗碳气压力越高,渗碳越快,渗碳层越均匀。但产生的炭黑也多。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。真空低压渗碳可对钢铁材料进行加工,提高其硬度和耐磨性。
炉膛结构与乙炔喷嘴排布方式的影响,真空炉4号线加热室炉膛呈八边形结构,炉膛体积大于1~3号线,但渗碳气体喷嘴数量与另外三条线相同(4号线内共分布5排渗碳气体喷嘴,图中用圆点示意,每排8个喷嘴;1~3号线为8排×5个/排的分布方式),且喷嘴在炉膛内未均匀分布(图中圆点只用来示意喷嘴位置分布,并非喷嘴本身的结构示意),炉膛底部无喷嘴分布。由于真空炉4号线加热室底部无渗碳气体喷嘴分布且炉膛体积也比1~3号线大,因此相同流量的渗碳气体在4号线加热室内的浓度势必比另外3条线低且分布不均匀,导致出现渗碳不均匀现象的风险较大程度上增加。真空低压渗碳工艺中的碳源乙炔能够提供均匀的碳浓度分布,确保渗碳效果均衡。上海不锈钢低压渗碳参考价
低压渗碳工艺可保持零件内部的原始组织结构,不对零件的综合性能产生负面影响。安徽金属低压渗碳厂家
而且低压渗碳设备的应用温度达到1050℃,可以在不使钢材晶粒度明显增大、不影响零件力学性能的条件下,提高渗碳速度,从而大幅度提高了渗碳速度,缩短了生产周期,提高了生产效率,节省了能源。低压真空渗碳不仅可以有效地避免常规渗碳淬火出现的表面非马氏体等组织缺陷,改善齿轮等零件表面质量,而且与高压气体淬火相结合可以减少热处理畸变,通过提高渗碳温度可减少处理时间,从而降低能源消耗和气体消耗。因此,真空低压渗碳与高压气淬相结合是当今一种先进的渗碳淬火工艺,可以称之为真正意义上的环保型绿色热处理技术。安徽金属低压渗碳厂家