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热处理渗碳工艺常见问题

发布时间: 2013-11-26 16:39:40
1、影响渗碳的工艺参数 影响渗碳的工艺参数主要有:①渗碳工艺温度,这个温度目前大多选择在920~930℃;②渗碳的保温时间;③炉内气氛的压力,一般在100~600MPa;④炉内碳势,对渗碳气氛而言,炉内的碳势应该比渗层所要求的碳浓度更高或略高。碳势的控制好坏对渗碳质量有及其重要的影响。 2、气体渗碳炉渗碳不均匀性的原因 表面渗层不均匀的情况有三种:一是渗层的深度不均匀;二是渗层碳化物分布不均匀;三是工件之间的渗层厚度不一致。渗层不均匀会导致硬度、耐磨性、疲劳强度的不一致,同时也会造成变形量的不均匀。 造成这种缺陷的原因由多种因素引起。主要是:①零件渗碳时表面不清洁,表面有锈斑、油垢;②炉内渗碳气体流动不均匀,零件彼此间的间隔太小;③大小工件尺寸不一致,零件表面有炭黑;④炉温的均匀性影响;⑤排气阶段过短。只要渗碳前仔细清理零件表面,注意装夹具的方法,保证炉内气流的循环,定期清除炉内炭黑便能得到克服。 3、渗碳的性能要求 可以用来制作渗碳件的钢称为渗碳钢。渗碳零件的种类繁多,根据使用情况,渗碳钢应有下列基本性能。 (1)渗碳件心部具有较高的屈服强度 渗碳件承受额定弯曲载荷时,在其断面各处的屈服点均应该犬于由弯曲载荷而产生的应力,以保证不发生因心部或过渡层的塑性变形而引起硬化层破裂。心部强度提高,渗层的承受抗弯强度也随之提高。钢的心部强度与其含碳量有关,为了提高心部强度以获得低碳马氏体组织为最佳。 (2)渗碳钢的工艺性能 具有足够的淬透性、小的过热敏感性、良好的渗碳能力、热处理之后的残余奥氏体含量少、渗碳淬火变形量小。 (3)渗碳钢的含量 渗碳钢的含碳量要求在0.126~0.25%。对于重载的渗碳件,含碳量选择在0. 25%~0. 33%,以提高心部在淬火回火后的塑性和韧性,提高心部对渗层的支承强度。 4、炉前试样的检测方法 渗碳件的炉前试样检查是对随炉试样渗层检查来判定渗碳深度是否合格,决定工件渗碳是否结束以及出炉时间。一般工件按照工艺要求在渗碳保温结束前0.5-1h时,取出随炉试样,检查渗碳试样的渗碳深度。 从试样孔取出试样后,可以放在炉盖的保温砂中冷却到黑色(<500℃),再空冷。或者在取出时直接水冷。冷后的试样在试样的缺口处打断,在断面上就可以观察渗层渗碳深度。 试样的渗碳层深度用目测法或金相法进行检查。检查时,用带刻度的放大镜观察断口外圈宽度,或在放大镜下用卡尺测量外圈宽度,就能判断出渗层的深度。断口上显现出无光泽的灰色外圈(渗碳层)和纤维状的心部。有时试棒断口上外圈和心部的边界不那么清楚时,渗碳层深度的测量比较困难,这种情况下可将试棒非断口一端加热,直到断口部分出现回火色;当渗碳层呈紫色、心部呈黄色时,应马上将其浸入水中使其冷却下来。另一种显示渗碳层的方法,是将磨平的断口用4%硝酸酒精溶液浸蚀,渗碳层会很快变为黑色。试样渗层深度检查合格后工件就可以出炉。 本文参考《热处理工艺问答》一书。
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