江苏不锈钢低压渗碳工艺

低压真空渗碳优点：1.渗碳质量稳定：工艺参数设定以后，整个渗碳过程有微机控制并记录工艺参数。控制系统能对渗碳工艺进行精确控制，对设备运行状况进行全方面监控并记录，减少工艺过程中的不利因素，使热处理工件有良好的重复性，质量稳定。2.表面碳含量易于控制：真空渗碳表面碳含量不必通过碳势控制，通过控制渗碳压力和渗碳气流量即可实现表面碳含量的精确控制。真空渗碳的原理已经和传统气体渗碳不同，没有了碳势的概念。3. 生产效率高：低压真空渗碳实现了高温高速渗碳，使生产周期大幅度缩短，有效节约时间成本。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。江苏不锈钢低压渗碳工艺

为了保证齿面的接触疲劳强度，齿面的碳浓度一般控制在0.65%～0.95%较佳。但是在真空渗碳过程中，过高的碳浓度会导致齿角残余奥氏体太多，影响零件的使用寿命。渗碳流量设定依据为处理零件的表面积，因此为了准确设定和控制渗碳介质的流量，较好采用质量流量计。主减速齿轮采用乙炔渗碳，齿轮表面积86763.982mm²，装炉量为64件/炉，根据经验公式计算乙炔流量2000NL/h。低压真空渗碳的优势很明显，但是缺点，肯定也是有的。1）设备成本相对较高。2）小件的装炉量和多用炉相比，会少一点。真空渗碳装炉时，特别是小件渗碳，层与层之间的间隙要有50mm左右。江苏钢铁低压渗碳原理绿色低压渗碳工艺对环境无污染，符合可持续发展的要求。

采用低压真空渗碳不仅彻底解决了内氧化问题，而且低压渗碳设备的应用温度达到1050℃，可以在不使钢材晶粒度明显增大、不影响零件力学性能的条件下，提高渗碳速度，从而大幅度提高了渗碳速度，缩短了生产周期，提高了生产效率，节省了能源。1)渗碳设备为低压真空渗碳设备，材料20CrMnMo、20Cr、20Ni4A，渗碳工艺条件及要求：渗碳温度980℃；渗碳层深度0.80mm；表面碳浓度0.84%。2)检测结果。渗碳层深度为0.82mm；表面碳浓度0.85%；碳浓度梯度分布与模拟曲线基本吻合。经过渗碳淬火的齿轮，表面为金属原色，渗层无内氧化情况，组织细而均匀，达到了理想的状态。

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。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。

磨加工时产生回火及裂纹：产生的原因：渗碳层经磨削加工后表面引起软化的现象，称之为磨加工产生的回火。这是由于磨削时加工进给量太快，砂轮硬度和粒度或转速选择不当，或磨削过程中冷却不充分，都易产生此类缺陷。这是因为磨削时的热量使表面软化的缘故。磨削时产生回火缺陷则零件耐磨性降低。表面产生六角形裂纹。这是因为用硬质砂轮表面受到过份磨削，而发热所致。也与热处理回火不足，残余内应力过大有关。用酸浸蚀后，凡是有缺陷部位呈黑色，可与没有缺陷处区别开来。这是磨削时产生热量回火。使马使体转变为屈氏体组织的缘故。其实，裂纹在磨削后肉眼即可看见。2、防止的方法：①淬火后必须经过充分回火或多次回火，消除内应力。②采用40~60粒度的软质或中质氧化铝砂轮，磨削进给量不过大。③磨削时先开冷却液，并注意磨削过程中的充分冷却。渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。江苏钢低压渗碳条件

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。江苏不锈钢低压渗碳工艺

常见缺陷：碳浓度过高。1、产生原因及危害：如果渗碳时急剧加热，温度又过高或固体渗碳时用全新渗碳剂，或用强烈的催渗剂过多都会引起渗碳浓度过高的现象。随着碳浓度过高，工件表面出现块状粗大的碳化物或网状碳化物。由于这种硬脆组织产生，使渗碳层的韧性急剧下降。并且淬火时形成高碳马氏体，在磨削时容易出现磨削裂纹。2.防止的方法：①不能急剧加热，需采用适当的加热温度，不使钢的晶粒长大为好。如果渗碳时晶粒粗大，则应在渗碳后正火或两次淬火处理来细化晶粒。②严格控制炉温均匀性，不能波动过大，在反射炉中固体渗碳时需特别注意。③固体渗碳时，渗碳剂要新、旧配比使用。催渗剂较好采用4—7%的BaCO3，不使用Na2CO3作催渗剂。江苏不锈钢低压渗碳工艺