1、，鋼的滲碳，1，主要內(nèi)容，2，1，滲碳的目的和適用范圍，滲碳定義碳稅：純鐵在一定溫度下在爐氣中加熱時不增加或脫碳，在與爐子保持平衡時表面含有碳。主要目的：提高工件表面的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，同時保持心的強(qiáng)度和良好的可塑性和韌性。適用范圍：機(jī)械制造業(yè)有很多重要部件，包括汽車變速器齒輪、活塞銷、摩擦片等。可滲碳鋼通常是碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.12%到0.25%之間的低碳鋼或低碳合金鋼，包括20、20Cr、20CrMnTi、20CrMnMo、18Cr2Ni4W等。3，2，根據(jù)滲碳方法、滲碳劑，滲碳方法可分為固體滲碳、液體滲碳和氣體滲碳。(1)固體滲碳固體滲碳，將工件放置在由木炭(約90%)和滲透劑(BaC

2、O3、CaCO3、Na2CO3等) (約10%)填充的固體滲碳箱內(nèi)，如圖1所示。(2)液體滲碳液體滲碳是在液體介質(zhì)中進(jìn)行的滲碳過程。它可以分為兩類茄子。一種是含氰化物的鹽浴，另一種是不含氰化物的鹽浴。氰化物有劇毒，現(xiàn)在很少使用。無氰鹽浴由NaCl或KCl、Na2CO3和(NH2)2CO或木粉組成。如圖2所示。(3)氣體滲碳是指零件被氣體滲碳劑滲碳的過程。如圖3所示。氣體滲碳法的生產(chǎn)率高，滲碳過程容易控制，滲碳層質(zhì)量好，機(jī)械化和自動化容易，應(yīng)用最廣。4，圖1固體滲碳盒1滲碳劑2工件3盒46mm鐵板4泥封5試封10mm6蓋子：鐵板厚度68M，5，一般H2O含量由露點測量儀在生產(chǎn)中控制。用紅外線測量

3、儀控制二氧化碳含量。用氧探針法控制O2含量。3，氣體滲碳，(1)滲碳介質(zhì)的分解在介質(zhì)中分解活性碳原子。滲碳?xì)夥赵诟邷叵路纸饣钚蕴荚覥。即，(2)碳原子的吸收工件表面吸收活性碳原子。也就是說，活性碳原子從鋼的表面進(jìn)入鐵的晶格，形成固溶體或形成特殊化合物。(3)碳原子的擴(kuò)散是工件吸收的碳原子，在一定溫度下從表面向內(nèi)部擴(kuò)散，形成一定厚度的滲透層。(a)原理，7，1。氣氛碳稅普通滲碳零件的表面碳含量可以在0.6% 1.1%之間變化。決定最佳表面碳含量的起點是獲得最高的表面硬度。二是使?jié)B透層具有最高的耐磨性和磨損疲勞性能。研究表明，滲碳層表面碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最好在0.8%-1.0%的范圍內(nèi)確定最佳表層碳含

4、量，然后根據(jù)表面碳含量與碳稅的關(guān)系確定碳稅。2.滲碳溫度滲碳溫度首先影響分解反應(yīng)平衡。如果大氣中的CO2含量大致不變，則將溫度降低10%，大氣中的碳會增加約0.08%。第二，溫度也影響碳的擴(kuò)散速度，如果大氣不變，溫度升高100，滲碳層深度就會增加一倍。第三，溫度還影響鋼的組織變化，溫度太高會使鋼的顆粒變粗。生產(chǎn)中廣泛使用的溫度為900-930。薄層的滲碳溫度可能下降到880-900，主要是為了控制滲碳層的深度。深度滲碳(5毫米以上)的情況下，溫度可能上升到980-1000，主要是為了減少滲碳時間。3.滲碳時間滲碳時間主要影響滲透層深度，對濃度梯度也有一定的影響。，(2)工藝參數(shù)選擇和控制，D滲

5、透深度(MM)；t滲碳時間(h)；t滲碳溫度(K)，8，(3)滲碳工藝參數(shù)的綜合選擇，溫升階段工件在達(dá)到滲碳溫度之前的一段時間內(nèi)使用低碳稅。高速滲碳階段正常溫度以上，碳勢高于所需表面碳含量，需要的時間更長。擴(kuò)散階段工件在正常滲碳溫度下降到或保持需要碳的表面碳含量，時間較短。預(yù)冷階段將溫度降低到淬火溫度，方便直接淬火。圖3氣體滲碳的典型工藝曲線，9，低碳鋼滲碳后，表層的碳含量可達(dá)到共析成分，從表格逐漸降低碳濃度，降低到滲碳鋼的原始成分。滲碳零件慢慢冷卻后，表面組織向珠光體添加二次滲碳體。心臟向鐵氧體添加少量珠光體組織。兩者之間有過渡層，越接近表面鐵素體就越少。通常，從表面到過渡層的厚度是滲碳層的

6、厚度。4，滲碳層成分，組織和厚度，10，典型零件滲碳層厚度確定方法，11，1。淬火是為了獲得高硬度的馬氏體網(wǎng)站組織。一般有三種茄子方法：預(yù)冷直接淬火、一次加熱淬火、二次加熱淬火。滲碳零件的淬火溫度選擇必須同時考慮高碳滲層和低碳心臟的要求。原則上，過孔分析層的淬火溫度低于Accm，亞孔分析層的淬火溫度高于Ac3。對于Accm Ac3，可以輕松選擇淬火溫度以滿足這兩個要求。使用AccmAc3很難同時并行。在牙齒情況下，要綜合考慮對零件的主要技術(shù)要求、鋼零件的深部能否淬火、滲碳后零件的表面碳含量、使用的淬火方法等。5，滲碳后熱處理，12，預(yù)冷直接淬火時，碳鋼的預(yù)冷溫度必須在Ar1Ar3之間。對于大多

7、數(shù)合金鋼，預(yù)冷溫度通常在820850之間。一次加熱火普通合金滲碳鋼使用比Ac3稍高的溫度(820860)加熱火。第二次加熱淬火的第一次淬火的加熱溫度應(yīng)高于心臟的Ac3溫度，第二次淬火主要是為了精煉表面組織，選擇溫度比表層稍高的Ac1。圖5滲碳零件常用的淬火方法a)預(yù)冷直接淬火b)一次淬火方法c)二次淬火方法，2 .回火滲碳零件淬火后需要低溫回火?；鼗饻囟纫话銥?50190。3.冷處理作用是減少或去除殘余奧氏體，適當(dāng)提高滲透層硬度。由于冷處理生產(chǎn)成本高，工藝增加，目前生產(chǎn)中除了特殊滲碳零件外，一般很少采用。13，20鋼4%硝酸酒精500 930氣體滲碳8小時，直接淬火表組織照片：馬氏體網(wǎng)站碳化物

8、(白色粒子)殘余奧氏體，14，20鋼4%硝酸酒精500 930氣體滲碳8小時，930加熱淬火組織照片：低碳馬氏體網(wǎng)站不溶性鐵氧體不能用硬度計檢查的齒輪，可以用標(biāo)準(zhǔn)刀檢查，也可以用爐子樣品檢查。二審硬度也可以和爐子樣品一起測試。其他零件的中心硬度是表面的3倍，在滲碳層深度外部檢測到。3轉(zhuǎn)換區(qū)域是指從分析區(qū)域內(nèi)部到中心外部組織的區(qū)域。1)外觀工件表面沒有氧化、腐蝕、剝落、碰撞、裂紋等。2)硬度經(jīng)淬火、回火后檢查，表面硬度、中心硬度和非滲碳區(qū)域硬度必須符合技術(shù)要求。對于滲碳齒輪，JB/T7516-1994指定表面硬度基于節(jié)圓的齒面，中心硬度的檢測部分為齒根圓與齒輪齒中心線的交點2。檢查率按規(guī)定執(zhí)行。

9、硬度不合格時，應(yīng)加倍抽檢，如果仍然不合格，應(yīng)根據(jù)情況判處維修或處置。3)滲碳層深度一般在滲碳層深度檢測法中有4種茄子。單端視覺法對滲碳工件進(jìn)行淬火后斷裂，觀察斷裂的形態(tài)。滲碳層呈白瓷狀，中心滲碳部分為灰色纖維型骨折。金相測定法將滲碳，冷卻后的試樣研磨，腐蝕后用顯微鏡測定。碳鋼的滲碳層深度從表面垂直量到半過渡區(qū)3，滲碳層包括過孔分析層共析層1/2過渡區(qū)，過孔和共析區(qū)的總和應(yīng)占總層深度的75%以上。合金鋼滲透層深度從表面垂直量到深部的原始組織，包括整個超空位層空位層轉(zhuǎn)移區(qū)域，超空位和空位區(qū)域的總和應(yīng)占整個樓層深度的50以上。經(jīng)度測量依據(jù)GB/T9450-2005進(jìn)行。剝化學(xué)分析法準(zhǔn)確可靠，但由于取

10、樣和分析很麻煩，很少用于生產(chǎn)。4)金相組織檢查一般按照淬火、回火后的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。檢查項目包括碳化物(大小、數(shù)量、分布等)、馬氏體網(wǎng)站針的大小和殘余奧氏體數(shù)、心臟自由鐵素體的大小和計數(shù)等。5)裂紋可靠性高的齒輪，熱處理和拋光后100%檢查，普通齒輪進(jìn)行萃取檢查。檢查方法包括磁粉探傷、超聲波探傷、金相法等。6)根據(jù)模式技術(shù)要求進(jìn)行畸變測試。6，滲碳件質(zhì)量檢查，16，1。表面硬度低2。滲透層深度不足或不均勻3。金獎組織不及格4。滲碳層內(nèi)氧化5。部件變型超差6。深部硬度太高，7，滲碳熱處理的一般缺陷和發(fā)生原因，(1)一般缺陷深度不均勻：爐氣循環(huán)不良或溫度不均勻，爐料設(shè)計和部件裝載狀態(tài)往往不好。3.金相組織不合格不采用氣氛過高的碳稅。使用微粒子鋼；使用一次加熱淬火；采用冷處理。適當(dāng)提高淬