江苏机械零件低压渗碳原理

关于渗碳的方式，在低压真空状态下，渗碳方式是通过数个子渗碳程序组成的，包括多个强渗和子扩散，所以此工艺方式又称脉冲渗碳工艺方式。采取这种渗碳方式可以保证工件边角不会产生过渗，也能够保证工件表面不会积碳，形成炭黑。因为真空渗碳时，渗碳件被均匀加热到渗碳温度后，才通入渗碳气体开始渗碳，并在渗碳过程中采用脉冲渗碳，所以渗碳层深度和表面含碳量都很均匀，渗碳层组织非常优异，不存在网状碳化物和晶间氧化的问题。渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。江苏机械零件低压渗碳原理

低压渗碳。在低压（70～3000帕）真空状态下，由交替的渗碳（乙炔）和扩散（高纯氮气）组成的脉冲式渗碳工艺过程。又称真空渗碳。原理，丙烷在真空(低压)下以下列方式裂解:CH→C+2CH4，CH→CH+H2，C₃Hs → C,H4 + CH4，C,H4→ ℃+ CH4。在等离子场作用下，丙烷以C,Hs→ ℃+ 2CH方式裂解，甲烷以CH→ C + 2H,方式裂解，钢件表面对这种裂解有催化作用，裂解形成的活性炭原子在高温下固溶于奥氏体中并逐步向内部扩散形成沿表面层的碳浓度的梯度分布。浙江金属低压渗碳加工真空渗碳炉要求能够排除或烧掉炭黑。

改进试验：（1）富化率试验，富化率是使用工艺模拟软件模拟渗碳工艺时非常重要的一个模拟参数，它直接影响强渗与扩散脉冲时间的长短，因此，富化率数值的真实性与准确性对渗碳质量的影响非常大。一般情况下，模拟渗碳工艺时多数以设备供应商提供的乙炔富化率曲线为准，但是由于出现了渗碳不均匀现象且富化率数值的真实性与准确性对渗碳质量的影响较大，为了从工艺角度降低出现渗碳不均匀现象的风险，因此，在我公司的真空炉生产现场进行了富化率试验以得到真实准确的、与生产现场相匹配的富化率数值，以确保渗碳工艺的准确性与有效性。试验的大概过程如下：将富化率试块搭入真空炉4号线正常生产的零件中，对渗碳前后试块的重量进行测量并记录，通过富化率计算公式进行计算，计算公式F=3600Dp/（ta）式中 Dp—零件渗碳前后质量变化；t—渗碳气体通入的时间；a—处理的零件的总面积，单位分别为mg、h、cm²。经过计算，得到940℃时乙炔富化率为13，而设备方提供的图表查到的数值为14，使用实测的富化率数值我现场又进行了新的工艺模拟。

为了保证齿面的接触疲劳强度，齿面的碳浓度一般控制在0.65%～0.95%较佳。但是在真空渗碳过程中，过高的碳浓度会导致齿角残余奥氏体太多，影响零件的使用寿命。渗碳流量设定依据为处理零件的表面积，因此为了准确设定和控制渗碳介质的流量，较好采用质量流量计。主减速齿轮采用乙炔渗碳，齿轮表面积86763.982mm²，装炉量为64件/炉，根据经验公式计算乙炔流量2000NL/h。低压真空渗碳的优势很明显，但是缺点，肯定也是有的。1）设备成本相对较高。2）小件的装炉量和多用炉相比，会少一点。真空渗碳装炉时，特别是小件渗碳，层与层之间的间隙要有50mm左右。一般渗碳层深度范围为0.8～1.2毫米，深度渗碳时可达2毫米或更深。

装备，低压渗碳工艺可与各种真空炉配套使用，用户可根据各自的产品特点、生产规模及装备状况等，选择合适的炉型。①单室高压气淬真空炉。该炉投资少、一炉多用，既可进行工模具的真空热处理及其他真空处理工艺，又可实施低压渗碳工艺。但这种炉型一般气冷压力限于|兆帕或1.5兆帕以内，对截面积较大的零件或淬透性较差的材料不能实现渗碳后直接淬火。典型的炉型见图1。②双室及三室真空炉。双室炉分为双室油淬炉和双室气淬炉，县体的选择原则主要依据要处理零件的材料、形状及性能要求。随着碳浓度过高，工件表面出现块状粗大的碳化物或网状碳化物。苏州乙炔低压渗碳行价

真空渗碳是较为先进的一种工艺，该工艺对环境造成的污染较小，并且经过真空渗碳后的金属工件质量较优。江苏机械零件低压渗碳原理

低碳钢渗碳：渗碳零件的材料一般选用低碳钢或低碳合金钢(含碳量小於0.25%)。渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物，心部组织为韧性好的低碳马氏体或含有非马氏体的组织，但应避免出现铁素体。一般渗碳层深度范围为0.8～1.2毫米，深度渗碳时可达2毫米或更深。表面硬度可达HRC58～63，心部硬度为HRC30～42。渗碳淬火后，工件表面产生压缩内应力，对提高工件的疲劳强度有利。江苏机械零件低压渗碳原理