浙江钢铁低压渗碳加工

相比于普通渗碳零件具有更多的以下优点：渗碳温度范围跨度大：从低温渗碳到较高渗碳温度可达到1050℃，对于深层渗碳可较大程度上节省工艺时间。更有利于完成特殊钢种的渗碳工艺。 在880-1000℃范围内的相同材料低压真空渗碳，随着渗碳温度的提高，渗碳速度不断增加。980℃的渗碳速度可以达到920℃的两倍。真空高温渗碳可以渗特殊材料，如马氏体不锈钢，铁素体不锈钢，还有H13，Cr12MoV等。对于这些材料，是另外一种渗碳类型，即碳化物析出型渗碳在低压真空状态下，渗碳方式是通过数个子渗碳程序组成的，包括多个强渗和子扩散。浙江钢铁低压渗碳加工

工艺方法：一次加热淬火，低温回火，淬火温度820-850℃或780-810℃，组织及性能特点：对心部强度要求较高者，采用820-850℃淬火，心部为低碳M，表面要求硬度高者，采用780-810℃淬火可以细化晶粒。适用范围：适用于固体渗碳后的碳钢和低合金钢工件、气体、液体渗碳的粗晶粒钢，某些渗碳后不宜直接淬火的工件及渗碳后需机械加工的零件。渗碳高温回火，一次加热淬火，低温回火，淬火温度840-860℃，组织及性能特点：高温回火使M和残余A分解，渗层中碳和合金元素以碳化物形式析出，便于切削加工及淬火后残余A减少。适用范围：主要用于Cr-Ni合金渗碳工件。浙江钢铁低压渗碳加工表面渗碳是提高承受高负荷、剧烈磨损或疲劳的机械部件使用寿命的主要热处理工艺手段之一。

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。

扩散，随着渗碳温度的提高、碳的传输较增加，进入工件的扩散速度也加快。当渗碳温度从910℃提高到980℃时，碳的扩散系数增加一倍，同时渗碳温度增高伴有钢的品粒明显粗化。Schuler用标准细品粒的稳定圆棒进行了详细的试验，结果表明，如果钢中铝和氮的含量足够高，渗碳温度980℃下渗碳深度一般能达到1.5mm。如果由于渗碳参数导致材料品粒粗化，那么在等温退火之后接着进行奥氏体化，使品粒细化。渗碳结果，14NiCr14钢渗碳深度表面含碳量与渗碳扩散时间的关系。和传统工艺相比，现代的低压渗碳可以在3x10?pa以下的压力范围内进行，一方面，基本上防止了炭黑的形成;另一方面，即使炉料装得紧，也能有非常均匀的处理结果。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。

知识解答：1问：真空渗碳零件不清洗油不会影响渗碳的均匀性？答：不会影响渗碳的均匀性。不过加热室的底部会存有油。热室门打开以后，会有油流出。这是因为油加热后气化，扩散到热室内壁，由于夹层有冷却水，油气凝聚后流到热室底部。有条件的话较好清洗。2问：供气压力一般在0.2mpa怎么理解？答：供气压力是指乙炔和氮气的供气压力，0.2兆帕是2公斤压力。3问：乙炔在钢表面的反应是啥？分解出活性碳原子和H2？答：C-H共价键易打开直接裂解，不过乙炔到热室之后，不会马上裂解，到工件表面以后，才会裂解。高温工件是乙炔裂解的催化剂真空渗碳一般采用脉冲式，即“强渗→扩散→强渗→扩散…”的循环模式。浙江钢铁低压渗碳加工

一般渗碳层深度范围为0.8～1.2毫米，深度渗碳时可达2毫米或更深。浙江钢铁低压渗碳加工

输出轴，材料20MnCr5，热处理技术要求：表面与心部硬度分别为680～780HV30和350～480HV30，有效硬化层深度（硬度550HV1）为0.7～1.0mm。真空渗碳技术：1)工艺。渗碳温度950℃，加热和均温时间50min；渗碳时间10.13min；扩散时间78.87min；淬火介质为高纯度氮气；淬火压力2MPa；淬火时间10min；富化率为13.81mg/h·cm²；回火温度150℃；回火时间2.5h。2)检验结果。表面与心部硬度分别为725～727HV30和434～442HV30；齿面有效硬化层深度为0. 788mm (550HV1)；齿面金相组织为碳化物（1级）+残留奥氏体（2级）+马氏体（2级），无明显的非马氏体组织；检查三处轴径变形（径向跳动）分别为0. 021～0.045mm、0. 029～0. 089mm和0.041～0. 054mm。浙江钢铁低压渗碳加工