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。渗碳浓度突然过渡就是表面与中心的碳浓度变化加剧,不是由高到低的均匀过渡,而是突然过渡。浙江铜低压渗碳工艺
渗碳办法,在低压(压力一般≤30mban真空状态下,渗碳办法是经过数个子渗碳程序组成的,包含多个子强渗(通入渗碳介质乙炔)和子分散(通入维护气体,如氮气或惰性气体),所以此工艺办法又称为脉)中渗碳工艺办法。采纳这种渗碳办法可以保证工件边角不会产生过渗,也能够保证工件外表不会积碳,构成碳黑。使用寿命。相同,1100℃的工作温度可实现对工模具的真空火处理。计算机模拟计算前,需求输入工件资料的特性和初始参数。完结上述操作后,计算机开始模拟并算出:(渗碳+分散》的循环次数、终究分散期的时刻、总的处理时刻、终究外表碳浓度和终究的渗层深度。计算机模拟与工件实测的渗层误差小于5%。上海热处理低压渗碳工艺渗碳淬火后,工件表面产生压缩内应力,对提高工件的疲劳强度有利。
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。
真空渗碳技术是怎样解决齿轮内氧化的? (1)真空渗碳技术解决内氧化原理,由于真空渗碳是在远低于大气压10kPa (760Torr)的压力下完成的,低压真空渗碳的典型气压范围是400~666 (3~5Torr),真空条件使得碳原子更容易向钢材表面转移;同时因为不存在气体渗碳工艺中的水煤气反应,因而也就没有内氧化现象。(2)应用实例,汽车变速器齿轮与轴齿,原采用常规渗碳淬火工艺,由于渗碳气氛载气中存在氧和氧化物,内氧化现象无法避免,同时热处理畸变较大。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的缺点。
老工艺为富化率使用14的时候模拟出的渗碳工艺,新工艺为富化率使用13时模拟出的渗碳工艺。从图中不难看出每一步的强渗脉冲时间存在明显差异,这种差异就是因为模拟渗碳工艺时输入的富化率的值的不同而产生的。通过比较两组渗碳工艺参数,发现富化率为13时模拟出的渗碳工艺中每一步的强渗时间都比富化率取14的时候长,这意味着渗碳气体通入加热室炉膛内的时间加长,使得渗碳气体有更充足的时间在炉膛内弥散,使得炉膛内不同位置的零件都能被渗碳气体充分覆盖且与渗碳气体的接触时间较之前的老工艺有所增加。通过上述分析,采用新工艺会对渗碳均匀性的改善有所帮助。渗碳被普遍用以提高零件强度、冲击韧性和耐磨性,借以延长零件的使用寿命。上海气体低压渗碳工艺
渗碳过程在处理部件温度均匀后,渗碳均匀。浙江铜低压渗碳工艺
齿轮的工装夹具。主减速齿选择H形料棒,采用串挂的方式进行热处理(见图),有利于加热和淬火的均匀性。H 形料棒的宽度和槽深是料架设计的关键尺寸,按照热处理变形控制重心较低原则,结合零件的尺寸,经计算,H形料棒的宽度在50mm(壁厚8mm)时,主减速齿轮重心较低,热变形的趋势较小。H形料棒的槽深为13mm。槽太深,会导致主减速齿轮在气淬过程中由于高压气体冲击而引起的摆动受约束,进而影响平面度;反之,槽太浅,起不到固定工件的效果,在运输过程中工件易发生碰伤,导致废品率上升。对主减速从动齿轮采用低压真空渗碳技术,合理优化强渗和扩散节拍,获得了理想的热处理硬化层深度和组织。分级淬火可实现表面/心部组织的转变,获得理想的表面硬度及心部硬度值。对称、紧凑的零件结构及选择合理的料架设计,直接通过高压气淬即可获得理想的主减速齿热处理后平面度。除了掌握合理的渗碳热处理工艺,有关热处理设备的选择也会影响到较终的成品质量。浙江铜低压渗碳工艺