铝低压渗碳工艺

低压渗碳工艺通入低压真空渗炉内的渗碳气氛(2H2)在炉内裂解后构成C+H2，使得加热渗碳室内的“碳”处于饱和状态，并用碳富化率F(mg/hcm2)来表达。当工件的外表积小于其临界值，C2H2的流量一守时，F值是稳定不变的;而当C2H2的流量大于其临界值，并且工件的外表积一守时，F值也是定值。因而，渗碳进程可用温度、时刻、C2H2和N2的流量及压力4个参数进行操控。渗碳和分散进程中，压力保持在70~200Pa之间。低压渗碳是由交替地通入渗碳气体和中性气体的进程组成的。每次渗碳后，工件外表的"碳”将向工件内部分散。在每一个渗碳和分散周期内，需求一个从渗碳气氛向分散气氛转换的时刻。依据温度、气氙的裂解、气体膨胀的特性和真空泵的能力，该时刻只需5s。依据工件渗层要求，计算机模拟系统将计算出渗碳和分散进程的时刻和循环次数。因为加热渗碳室的较高温度可达1100℃，因而，即使选用980℃的渗碳温度也不会影响加热元件和保温层的。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。铝低压渗碳工艺

低压真空渗碳和可控气氛渗碳相比，无论是在工件渗碳后的组织和性能、工艺的灵活性、生产成本和环境保护等方面都有着无法比拟的优势，必将会有广阔的应用前景和长足的发展。70年代末，法国、日本等国家开始研究将这一技术并进行生产性应用。1980年,法国在PVE300型真空淬火炉上添加渗碳装置后进行的试验获得了较满意的结果，并在试验室里初步建立了富化率理论。1982年他们在法国国家热处理学会展示了低压渗碳过程。1985年开发出计算机模拟软件，并于1988年建造了头一条连续生产线。1992年ECM公司为雪铁龙公司的变速器齿轮生产提供了头一台ICBP型低压真空渗碳工业炉。低压渗碳价格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。

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。

渗碳压力，在可控气氛渗碳时，渗碳一定压力为1002-1003mbar，而真空渗碳时渗碳一定压力小于或等于30mbar，它不仅表明炉内的真空状态，更重要的是它与渗碳温度、时间和渗碳气体流量一起，直接或间接地影响渗碳层深度和工件表面碳浓度。研究表明，低压真空渗碳压力主要与渗碳温度、渗碳气体流量和真空泵组的抽速有密切的关系，其中渗碳压力与渗碳温度和渗碳气体流量成正比，与真空泵组的抽速成反比。而在选择渗碳气体流量时则主要考虑装炉量，因为渗碳气体流量与渗碳工件总的表面积成正比。低压渗碳表面硬度可达HRC58～63，心部硬度为HRC30～42。

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。淬火后必须经过充分回火或多次回火，消除内应力。铝低压渗碳工艺

渗碳过程在处理部件温度均匀后，渗碳均匀。铝低压渗碳工艺

齿轮真空渗碳技术作为一项绿色环保、节能高效的现代化热处理技术，在国内外汽车变速箱零件加工生产中获得了不断应用和发展。真空渗碳处理在齿轮方面的应用是有成效的处理之一。传统的气体渗碳由于齿轮壁厚相差悬殊必然造成渗碳深度不均匀，特别是齿顶和齿底部位的渗碳深度不均匀，给齿轮的疲劳强度带来极坏的影响。这里面有达到渗碳温度的加热问题，在气体渗碳时处理零件被装入已升温的炉内，根据质量效应，由于处理零件壁厚不同部位处的升温时间不同，从而在未匀热时就开始渗碳，所以壁厚差就导致渗碳深度的差异。对此，在真空渗碳处理时，零件装炉后，开始加热，根据处理零件的形状调整升温速度，并且与壁厚无关，待匀热后再进行短时渗碳从而可获得完全均匀一致的渗碳层。铝低压渗碳工艺