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。钢铁低压渗碳可以增加零件的使用寿命,提高整体性能。铝低压渗碳厂商
低压渗碳。在低压(70~3000帕)真空状态下,由交替的渗碳(乙炔)和扩散(高纯氮气)组成的脉冲式渗碳工艺过程。又称真空渗碳。原理,丙烷在真空(低压)下以下列方式裂解:CH→C+2CH4,CH→CH+H2,C₃Hs → C,H4 + CH4,C,H4→ ℃+ CH4。在等离子场作用下,丙烷以C,Hs→ ℃+ 2CH方式裂解,甲烷以CH→ C + 2H,方式裂解,钢件表面对这种裂解有催化作用,裂解形成的活性炭原子在高温下固溶于奥氏体中并逐步向内部扩散形成沿表面层的碳浓度的梯度分布。安徽机械零件低压渗碳专业厂家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。
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。
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。低压渗碳工艺的淬火和回火步骤可以进一步调整零件的硬度和组织结构。
渗碳控制,可控气氛渗碳采用的是氧探头测碳势的方法来控制渗碳层的形成,而在低压真空渗碳中我们采用的是基于扩散理论的“奥氏体碳含量饱和值控制法”,即整个渗碳过程由数个子渗碳程序集中组成,每个子渗碳程序包括强渗期和扩散期两个阶段。如何确定每个子渗碳程序中强渗期和扩散期的时间成为渗碳控制的关键。根据国外低压真空渗碳的经验,这些时间的确定需要依据材料的成分、渗层深度的要求和表面碳浓度的要求,在建立准确的数学模型后,利用计算机计算出来。该数学模型的建立必须通过大量低压真空渗碳试验数据才能够获得。气体低压渗碳是一种高效、环保的渗碳工艺,适用于多种金属材料。上海机械零件低压渗碳技术
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。铝低压渗碳厂商
低压渗碳特点:①没有晶间氧化。②由于真空渗碳设备和工艺的特点,能够采取更高的渗碳温度,缩短处理时间,效率高。③由于真空渗碳工艺的灵活性,可以允许很多种材料进行真空渗碳处理。④真空渗碳工艺能够产生比较均匀的渗碳层,在整个齿轮(齿顶-节径齿根)上产生比较均匀的碳分布。⑤真空渗碳设备可与冷加工设备连成一条生产线,渗碳过程洁净、安全、操作简单、维修容易。工作条件优越(无明火、热和污染)。⑥能够实现热处理过程和零件批量生产的全自动化。⑦采用计算机模拟实现精确工艺控制,并可以调整现有热处理工艺。⑧真空炉的特点决定了只有在有需要进行零件渗碳时才耗能,而如果不需要进行零件渗碳,就可以停炉,不耗能。⑨对真空渗碳处理后的零件进行测量,其变形可以控制到较小程度。铝低压渗碳厂商