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低壓真空滲碳熱處理技術(shù)應用

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人氣:-發(fā)表時(shí)間:2015-08-17 09:00【

目前在國際上發(fā)達國家的汽車(chē)行業(yè),低壓真空滲碳熱處理已經(jīng)逐步得到應用,將逐步替代常規可控氣氛滲碳(或碳氮共滲)熱處理,成為主要的熱處理生產(chǎn)技術(shù)。

常規的可控氣氛滲碳(或碳氮共滲)熱處理的原理和工藝控制,經(jīng)過(guò)長(cháng)期的發(fā)展,已經(jīng)在國內外得到深入研究和廣泛應用,并為汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和革新奠定了堅實(shí)基礎。但是隨著(zhù)人類(lèi)對環(huán)境認識的逐步提高、可持續發(fā)展問(wèn)題普遍的關(guān)注,“綠色”熱處理已經(jīng)提到了日程之上。相對于常規的可控氣氛滲碳熱處理,低壓真空滲碳熱處理過(guò)程中不產(chǎn)生CO2、SO2 等有害氣體,同時(shí)大部分采用氣體淬火技術(shù)且淬火氣體可以回收,即使采用油淬技術(shù),也是采用真空淬火油,避免了大量的氣體和液體污染,具有“綠色”環(huán)保的特點(diǎn),因而該技術(shù)和設備已經(jīng)逐步得到國內外的關(guān)注。

另一方面,相對于常規的可控氣氛滲碳(或碳氮共滲)熱處理,低壓真空滲碳熱處理,(1)可以采用高溫處理技術(shù)而不會(huì )產(chǎn)生有害表面物質(zhì);(2)在低壓真空下進(jìn)行滲碳或碳氮共滲,零件的表面活性高,滲速明顯提高,工藝周期顯著(zhù)減小。根據滲層的不同,工藝周期相對于常規的可控氣氛滲碳熱處理可以減小20~50%。

由于低壓真空滲碳熱處理過(guò)程中,零件一直處在真空狀態(tài)下,不存在氧氣氛,因而不會(huì )產(chǎn)生內氧化、表面非馬組織、表面黑色組織等,同時(shí)零件不會(huì )產(chǎn)生表面合金元素的貧化及其帶來(lái)的表面淬透性降低等問(wèn)題,零件表面硬度、表面殘余應力水平將明顯提高,因而可以明顯降低零件的表面早期失效,提高零件的使用壽命。

如果將低壓真空滲碳熱處理與高壓氣體淬火技術(shù)相結合,并適當調整淬火等工藝參數實(shí)現減小熱處理變形的優(yōu)勢,從而可以提高產(chǎn)品精度。

目前國內外低壓真空滲碳熱處理中主要采用的滲碳介質(zhì)為C3H8(丙烷)和C2H2(乙炔)。從國外的研究資料表明:采用C2H2 可以明顯改善零件不同位置處(曲率差異)的滲層深度均勻性和可以很好對盲孔進(jìn)行滲碳,尤其是對盲孔進(jìn)行滲碳,這是目前可控氣氛熱處理過(guò)程中的難題。

滲碳、擴散脈沖過(guò)程中,零件表面的碳濃度變化

滲碳、擴散脈沖過(guò)程中,零件表面的碳濃度變化

滲碳、擴散脈沖過(guò)程示意圖

滲碳、擴散脈沖過(guò)程示意圖

低壓真空滲碳熱處理是一種環(huán)保節能的熱處理技術(shù),該技術(shù)的應用將有助于產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)能級的提高。低壓真空滲碳主要設定工藝參數為:滲碳溫度、被滲工件原始碳濃度、滲碳后表面飽和碳濃度、擴散后表面碳濃度、最終表面碳濃度、滲碳層深度和介質(zhì)在工件表面的富化率。低壓真空滲碳熱處理有助于提高工件不同部位的滲層深度均勻性。在生產(chǎn)中應該注意研究和探討這些問(wèn)題。

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