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        影響齒輪內氧化的主要因素有哪些?

        文章出處:青島豐東熱處理責任編輯:熱處理設備小許查看手機網址
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        人氣:-發表時間:2016-09-22 09:00【

        (1)滲碳工藝(外因)對內氧化的影響

        1)降低氣氛中氧化物含量或氧勢。只有在無氧化物的介質中才可能實現無內氧化的滲碳。例如,在真空條件下使用不含氧的碳氮化合物,如乙炔或甲烷中滲碳;或者在氨氣裂解氣或氮中添加甲烷或其他無氧的碳化物的氣氛中滲碳。

        由于加熱階段時間僅占滲碳時間(約400min)的1/4~1/8,內氧化的主要部分不是在加熱階段中產生的。但是在加熱階段迅速排出進入的空氣或把其中的氧消耗掉,從而縮短加熱階段時間。通過低合金鋼的內氧化層生長方程式:

        X2=bte-Q/RT表明,在其他條件給定下,內氧化深度X與處理時間t的平方根成正比,即X=K′pt,因此,減少滲碳件在滲碳氣氛中的時間將相應地降低內氧化深度。

        2)內氧化程度取決于氣氛的氧勢或碳勢及滲碳介質中的含水量、溫度、加熱和排氣制度、滲碳時間等

        ①雖然在加熱階段的時間通常僅為50~90min,但是由于工件裝爐而進入大量空氣,增加了爐氣氧勢,因此應盡快地通過送入大量可以迅速充分裂解的含碳氣體或在氣氛中加入含有介質裂解催化劑(如BH催滲劑),使溫度及碳勢盡快達到設定值,這將有利于減少內氧化。

        ②在強滲階段,在不產生明顯炭黑沉積前提下,應采用盡可能高的氣氛碳勢(如BH催滲滲碳在同樣溫度下采用比正常碳勢高0. 2%),不僅具有更高的滲速和縮短滲碳時間,而且有利于減小內氧化。

        ③內氧化的大部分是在強滲和擴散階段期間發生的,因此應采用所有能夠提高滲碳速度和縮短滲碳總時間的措施(不包括溫度)。

        (2)鋼件化學成分(內因)對內氧化的影響。Si是影響鋼在滲碳中內氧化的主要內在因素,其次是Mn。Si作為煉鋼中脫氧劑而殘留在鋼中,通常為0.367%。對此可采用真空脫氧方法減少鋼中Si含量。

        (3)減少和避免內氧化的途徑

        1)從鋼材合金元素方面考慮

        ①鋼中的Si有大的氧化勢系數,是決定鋼內氧化深度的重要因素之一,因此應采用盡可能低的Si含量;鋼中的Mn是影響內氧化強度的重要因素,應適當控制Mn含量。

        ②在滿足鋼件力學性能和淬透性的前提下,采用含Ni和Mo的低合金滲碳鋼,將有利于降低鋼的總氧勢(TOP)。

        2)只有在真空(低壓)下或以氮、氨分解氣為載氣并添加不含氧的乙炔、甲烷等滲碳劑的條件下,才能實現無內氧化氣體滲碳。

        3)在考慮齒輪畸變的前提下采用強力淬火(如采用高速淬火油和高速攪拌等,將可能抑制表層非馬氏體轉變,而得到馬氏體組織,因而顯著減小內氧化)、滲碳后期通入小量氨(在滲碳淬火前,向滲碳爐通入5%~10%NH3,并保持約10min左右,表層形成氮碳化合物,將有利于提高包含內氧化物表層的淬透性,阻止非馬氏體組織的形成)等措施。

        4) BH催滲滲碳可采用比普通氣體滲碳更高的碳勢進行滲碳,降低鋼的總氧化勢和氧;縮短滲碳總時間約20%。

        此文關鍵字:滲碳

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