上海机械零件低压渗碳原理

工艺参数：材料牌号QS1927S0，热处理技术要求为∶表面硬度680～790HV10，心部硬度360～460HV10，有效硬化层深，成品要求0.45～0.75mm（600HV1），考虑磨齿余量，热后要求0.6～0.85mm（600HV1）。热处理工艺流程为上料→清洗→脱脂+预氧化→低压真空渗碳+高压气淬→低温回火→风冷→下料。渗碳、淬火工艺参数确定：低压真空渗碳热处理的原理，实际上是在低压（一般≤2kPa）真空状态下，采用脉冲方式，通过多个强渗（通入渗碳介质）+扩散（通入保护气体，如氮气）与一个集中的扩散过程，实现渗碳。该工艺的控制方法为“饱和值调整法”，通过调整渗碳、扩散时间比，达到控制表面碳浓度和渗碳层深度的目的。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。上海机械零件低压渗碳原理

一般渗碳压力提高意味着渗碳气体流量加大，供碳能力加强。而渗碳压力降低，虽然会降低供碳能力，但却使炉内真空度提高，工件表面压强降低，金属工件晶体结构的空隙加大，致使工件对活性碳原子的吸附能力提高。因此，在进行低压真空渗碳时应选择合适的渗碳压力。经验表明，该压力应控制在3-25mbar范围内。渗碳介质，在可控气氛渗碳中，渗碳介质为甲醇+氮气+富化气+空气或甲醇+富化气+空气，而在真空渗碳中，渗碳介质为乙炔+保护气(氮气或惰性气体)或丙烷+保护气(氮气或惰性气体)。虽然丙烷气在低压真空渗碳中可能有不同的分解反应，但较终都会或多或少地产生甲烷。江苏乙烯低压渗碳加工厂家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。

接下来，我就对乙炔流量及富化率这两个对于渗碳质量影响较大的参数做一个简单的描述。（1）乙炔流量设定值的确定，乙炔流量的设定值是通过经验公式计算得到的，公式为：（2500+250Sn/1000000）/2，其中，S为单个零件表面积，n为装炉零件数量。从公式中不难看出，渗碳零件使用的乙炔流量的设定值与单个零件的表面积及装炉零件的数量密切相关。（2）富化率，富化率（FLUX）是指工件在单位时间、单位面积上吸附碳原子的能力。在使用模拟软件模拟渗碳工艺时，FLUX是输入模拟软件的一个非常重要的模拟参数，它直接影响真空渗碳工艺中强渗及扩散脉冲时间的长短。富化率的数值一般通过设备供应商提供的富化率曲线查得，如图1所示，该图即为我公司的真空渗碳设备供应商ECM公司提供。

渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。真空渗碳也叫低压渗碳，是在低于大气压氛围中进行一个气体渗透，使碳原子渗入零件表层的化学热处理工艺。它的整个过程与普通的气体渗碳基本相同，由渗碳气体的分解、活性碳原子的吸收、活性碳原子向内扩散三个过程组成，具体的流程包括零件清洗、装料、进炉抽真空（≤2000Pa）、升温及均热（900～1000℃）、渗碳与扩散、热处理等步骤。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。

低压渗碳技术的优点：(1)环保、安全低压真空渗碳炉采用了真空技术，无炭黑，无火帘门，无烟雾，无油蒸气，无着火的危险，低压真空渗碳炉是冷的且干净的设备，因此，可与机床车间连在一起使用。(2)更好的生产率较少的人力消耗，因为整个操作过程均由计算机控制，并自动完成；较少的能源消耗；极大地降低了气氛消耗(与传统的可控气氛多用炉相比)；缩短了渗碳时间；低压真空渗碳炉具有很紧凑的设计，因此占地面积较小；不需其他的辅助设备，诸如：校直机、压力淬火设备等。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。江苏不锈钢低压渗碳供应商

渗碳温度过高会引起晶粒粗大。上海机械零件低压渗碳原理

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。上海机械零件低压渗碳原理