乙炔低压渗碳加工

渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分。相似的还有低温渗氮处理。这是金属材料常见的一种热处理工艺。为解决可控气氛渗碳无法克服的表面内氧化及高温深层渗碳的问题，在发达国家工业领域已开始大量应用低压真空渗碳技术，而国内采用真空渗碳替代常规气氛渗碳也只是一个时间问题。低压渗碳结合高压气体淬火，能够提高零件的硬度和强度。乙炔低压渗碳加工

低压真空渗碳优点：渗碳层深度更均匀：工件加热完成匀温之后，才通入渗碳气体，保证了大小工件起始渗碳点的同步性，这是渗碳层均匀的基础。而常规气体渗碳和多用炉难以保证这一点。真空对工件表面有净化作用，有利于碳原子被工件吸附。常规渗碳和多用炉渗碳，在排气时，赶气和碳势建立没有明显的界限，小件先到温，先开始渗碳，大小件渗碳起始点不同。低压真空渗碳的渗碳起始点是一致的，先加热到温，所有工件到温并匀温后，开始通乙炔渗碳，所以大小渗碳零件的渗碳层均匀性是一致的。热处理低压渗碳厂商钢铁低压渗碳可以增加零件的使用寿命，提高整体性能。

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。

根据工件的成分、形状和力学性能等，渗碳后常采用以下几种热处理方法。1）直接淬火+低温回火，将零件自热处理炉中取出直接淬火，然后回火以获得表面所需的硬度。直接淬火的条件有两点：渗碳热处理后奥氏体晶粒度在5-6级以上；渗碳层中无明显的网状和块状碳化物。20CrMnTi等钢在渗碳后大多采用直接淬火。3）一次加热淬火+低温回火，将渗碳件快冷至室温后再重新加热进行淬火和低温回火，适用于淬火后对心部有较强度高和较好韧性要求的零件。真空低压渗碳工艺对零件表面的质量要求高，可确保后续加工环节的质量稳定。

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。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。乙炔低压渗碳加工

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的特点。乙炔低压渗碳加工

低压渗碳的应用范围：(1)适用的材质种类能够在传统炉子上进行渗碳，零件表面可以吸收碳的所有材料均可用低压真空渗碳炉。诸如：国外的牌号：16MC5、20MC5、27MC5、16NCD13、18NCD6等。中国的牌号：20CrMnTi、20CrMnMo、20CrMnMo、12Cr2Ni4A等。(2)实用的零件种类在许多情况下已经证明，采用低压渗碳+气淬的工艺所产生的变形(椭圆误差和平面误差)小于传统的渗碳+油淬工艺所产生的变形。经低压真空渗碳炉处理的工件的抗疲劳强度提高了30%。因此，对热处理质量要求比较高的情况下，非常适合选用低压真空渗碳炉。乙炔低压渗碳加工