熱處理滲碳工藝常見問題

1、影響滲碳的工藝參數影響滲碳的工藝參數主要有：①滲碳工藝溫度，這個溫度目前大多選擇在920～930℃；②滲碳的保溫時間；③爐內氣氛的壓力，一般在100～600MPa;④爐內碳勢，對滲碳氣氛而言，爐內的碳勢應該比滲層所要求的碳濃度更高或略高。碳勢的控制好壞對滲碳質量有及其重要的影響。2、氣體滲碳爐滲碳不均勻性的原因表面滲層不均勻的情況有三種：一是滲層的深度不均勻；二是滲層碳化物分布不均勻；三是工件之間的滲層厚度不一致。滲層不均勻會導致硬度、耐磨性、疲勞強度的不一致，同時也會造成變形量的不均勻。造成這種缺陷的原因由多種因素引起。主要是：①零件滲碳時表面不清潔，表面有銹斑、油垢；②爐內滲碳氣體流動不均勻，零件彼此間的間隔太小；③大小工件尺寸不一致，零件表面有炭黑；④爐溫的均勻性影響；⑤排氣階段過短。只要滲碳前仔細清理零件表面，注意裝夾具的方法，保證爐內氣流的循環，定期清除爐內炭黑便能得到克服。3、滲碳的性能要求可以用來制作滲碳件的鋼稱為滲碳鋼。滲碳零件的種類繁多，根據使用情況，滲碳鋼應有下列基本性能。(1)滲碳件心部具有較高的屈服強度 滲碳件承受額定彎曲載荷時，在其斷面各處的屈服點均應該犬于由彎曲載荷而產生的應力，以保證不發生因心部或過渡層的塑性變形而引起硬化層破裂。心部強度提高，滲層的承受抗彎強度也隨之提高。鋼的心部強度與其含碳量有關，為了提高心部強度以獲得低碳馬氏體組織為最佳。(2)滲碳鋼的工藝性能 具有足夠的淬透性、小的過熱敏感性、良好的滲碳能力、熱處理之后的殘余奧氏體含量少、滲碳淬火變形量小。(3)滲碳鋼的含量 滲碳鋼的含碳量要求在0.126～0.25%。對于重載的滲碳件，含碳量選擇在0. 25%～0. 33%，以提高心部在淬火回火后的塑性和韌性，提高心部對滲層的支承強度。4、爐前試樣的檢測方法滲碳件的爐前試樣檢查是對隨爐試樣滲層檢查來判定滲碳深度是否合格，決定工件滲碳是否結束以及出爐時間。一般工件按照工藝要求在滲碳保溫結束前0.5-1h時，取出隨爐試樣，檢查滲碳試樣的滲碳深度。從試樣孔取出試樣后，可以放在爐蓋的保溫砂中冷卻到黑色（＜500℃)，再空冷。或者在取出時直接水冷。冷后的試樣在試樣的缺口處打斷，在斷面上就可以觀察滲層滲碳深度。試樣的滲碳層深度用目測法或金相法進行檢查。檢查時，用帶刻度的放大鏡觀察斷口外圈寬度，或在放大鏡下用卡尺測量外圈寬度，就能判斷出滲層的深度。斷口上顯現出無光澤的灰色外圈（滲碳層）和纖維狀的心部。有時試棒斷口上外圈和心部的邊界不那么清楚時，滲碳層深度的測量比較困難，這種情況下可將試棒非斷口一端加熱，直到斷口部分出現回火色；當滲碳層呈紫色、心部呈黃色時，應立即將其浸入水中使其冷卻下來。另一種顯示滲碳層的方法，是將磨平的斷口用4%硝酸酒精溶液浸蝕，滲碳層會很快變為黑色。試樣滲層深度檢查合格后工件就可以出爐。本文參考《熱處理工藝問答》一書。