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    1. 氣體碳氮共滲工藝的編制

      發布時間:2013-12-9 16:52:35
      中溫氣體碳氮共滲與滲碳相比,由于氮的滲入,降低了奧氏體化的溫度,使碳氮共滲可在較低的溫度下進行,這樣使零件的變形小且不易過熱,設備和工夾具的壽命也將延長。中溫氣體碳氮共滲的工藝操作與氣體滲碳大致相同。所不同的是,在不斷向爐內供給滲碳劑的同時,需不斷供給氨氣。 (1)中溫氣體碳氮共滲的介質 常用的氣體碳氮共滲介質是由滲碳劑(如煤油、甲烷、丙烷等)與氨所組成。液體有機化合物十氨:①煤油+氨;②甲醇+乙醇+氨。液體有機化合物分別裝在不同容器中,通過滴注器滴人爐內。氨氣經減壓和干燥后通人爐內。 氣體滲碳劑+氨:吸熱式氣+甲烷(或丙烷)+氨。吸熱式氣露點控制在O℃左右。通入5%~10%的甲烷(或1%~3%丙烷)。氨通人量1%~10%。氣態氨通人工作爐前應經過含有0. 5nm分子篩或硅膠的干燥器中吸水,分子篩和硅膠根據使用量的情況應定期在200℃左右烘干3h以上脫水。碳氮共滲介質的加入量按每小時為爐膛體積的3~8次,小型設備取下限。煤油與氨氣的加入量要有一定的比例。 (2)中溫氣體碳氮共滲溫度 對碳鋼和低合金鋼,常用840~860℃,在此溫度范圍內晶粒不長大,變形小,滲速適當并可在滲后直接淬火,溫度超過900℃純滲碳,易過熱致使晶粒粗大。對受力不大、要求變形小的薄壁耐磨件(自行車、縫紉機及儀表件)可在780~800℃共滲,800℃共滲工件心部不發生相變,韌性好,表面得到碳氮化合物和馬氏體,溫度再低,表面易形成脆性高的化合物。 (3)中溫氣體碳氮共滲時間 根據深層深度確定共滲時間,深層深度與共滲時間存在一定的關系。兩階段氣體碳氮共滲時,第一、二階段的時間基本相等,第二階段時間包括中間降溫時間。 (4)有效硬化深度的確定 滲碳氮層深度和有效滲碳氮層是不同的概念,有效滲碳氮層不僅和滲碳深度有關,而且還和工件形狀、質量、熱處理加熱、保溫時間以及淬火介質冷卻特性等因素有關,有效滲碳氮層具有實用價值。有效硬化層以HRC=50為界,通常采用參考碳量,即在一定淬火條件下要達到指定的有效硬化層深度所需要的含碳量,參考碳量可以使用的格羅斯曼和端淬曲線來得到,不同含碳量鋼的端淬曲線通過試驗方法確定,也可以用計算法或借助于手冊。 油冷的冷卻強度H=0.2(無攪拌)~0.7(強烈攪拌)in,水冷的H=1.0(無攪拌)~1.5(強烈攪拌)in,鹽水冷卻的H=2.0(無攪拌)~5.0(強烈攪拌)in。H越大,冷卻越快。 (5)碳氮共滲的碳勢 碳勢設定要求一般在0. 80%~1. 00%C。供滲階段的爐內壓力應該保持在100~200MPa。 (6)共滲后熱處理 ①低碳鋼零件共滲后可以直接在小于40℃的自來水中淬火;
       ?、诘吞己辖痄?、中碳結構鋼件形狀簡單,可在小于80℃機油中冷卻;
       ?、哿慵鼗鹎氨仨毎辞逑捶冷P工藝去油,中間防銹后再回火;
       ?、芄矟B件一般低溫剛火(180 -220)℃×2h即可,裝爐量多應延長時間,爐氣應該循環,否則應力不能完全消除;
       ?、輰崽幚硪笞冃涡〉牧慵?,可以在閃點高的油中淬火,對合金鋼制件,也可以采用分級等溫淬火;
       ?、薰矟B后需機加工件,共滲后應該空冷或緩冷,但重新加熱淬火時袁面應進行保護,防止脫碳氧化;
       ?、吆t、鎳的高合金鋼如 12CrNi3A、20Cr2Ni4A、18Cr2Ni4WA等工件共滲后可直接用油淬火,并冷處理(- 70~-80℃),然后再低溫回火,同樣也可以用高溫回火(600~650℃)代替冷處理(減少殘余奧氏體),然后再重新加熱到800~850℃淬油,并低溫回火。
      本文參考《熱處理工藝問答》一書。
      常見問題
      相關鏈接 淬火時硬度不足的原因及解決方法

      THIF-122微乳型切削液
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