滴注式可控氣氛滲碳一般採用兩種有機液體同時滴入爐內,一種液體產生的氣體碳勢較低,作為稀釋氣體;另一種液體產生的氣體碳勢較高,作為富化氣。改變兩種液體的滴入比例,可使零件表面含碳量控制在要求的範圍內。
基本介紹
- 中文名:滴注滲碳
- 外文名:Drip carburization
- 概念:指使碳原子滲入到鋼表面層的過程
- 套用:廣泛用於飛機﹑汽車等的機械零件
滲碳處理,工藝流程,直接淬火低溫回火,預冷直接淬火、低溫回火,一次加熱淬火 低溫回火,滲碳高溫回火,一次加熱淬火,低溫回火,二次淬火低溫回火,二次淬火冷處理低溫回火,滲碳後感應加熱淬火低溫回火,
滲碳處理
滲碳(carburizing/carburization)是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經過淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。
滲碳工件的材料一般為低碳鋼或低碳合金鋼(含碳量小於0.25%)。滲碳後,鋼件表面的化學成分可接近高碳鋼。工件滲碳後還要經過淬火,以得到高的表面硬度、高的耐磨性和疲勞強度,並保持心部有低碳鋼淬火後的強韌性﹐使工件能承受衝擊載荷。滲碳工藝廣泛用於飛機、汽車和拖拉機等的機械零件,如齒輪、軸、凸輪軸等。
滲碳工藝在中國可以上溯到2000年以前。最早是用固體滲碳介質滲碳。液體和氣體滲碳是在20世紀出現並得到廣泛套用的。美國在20年代開始採用轉筒爐進行氣體滲碳。30年代,連續式氣體滲碳爐開始在工業上套用。60年代高溫(960~1100℃)氣體滲碳得到發展。至70年代,出現了真空滲碳和離子滲碳。
工藝流程
直接淬火低溫回火
組織及性能特點:不能細化鋼的晶粒。工件淬火變形較大,合金鋼滲碳件表面殘餘奧氏體量較多,表面硬度較低
適用範圍:操作簡單,成本低廉用來處理對變形和承受衝擊載荷不大的零件,適用於氣體滲碳和液體滲碳工藝。
預冷直接淬火、低溫回火
淬火溫度800-850℃ 。組織及性能特點:可以減少工件淬火變形,滲層中殘餘奧氏體量也可稍有降低,表面硬度略有提高,但奧氏體晶粒沒有變化。
適用範圍:操作簡單,工件氧化、脫碳及淬火變形均小,廣泛套用於細晶粒鋼製造的各種工具。
一次加熱淬火 低溫回火
淬火溫度820-850℃或780-810℃ 。組織及性能特點:對心部強度要求較高者,採用820-850℃淬火,心部為低碳M,表面要求硬度高者,採用780-810℃淬火可以細化晶粒。
適用範圍: 適用於固體滲碳後的碳鋼和低合金鋼工件、氣體、液體滲碳的粗晶粒鋼,某些滲碳後不宜直接淬火的工件及滲碳後需機械加工的零件。
滲碳高溫回火,一次加熱淬火,低溫回火
淬火溫度840-860℃ 。組織及性能特點:高溫回火使M和殘餘A分解,滲層中碳和合金元素以碳化物形式析出,便於切削加工及淬火後殘餘A減少。
適用範圍:主要用於Cr—Ni合金滲碳工件
二次淬火低溫回火
組織及性能特點:第一次淬火(或正火),可以消除滲碳層網狀碳化物及細化心部組織(850-870℃),第二次淬火主要改善滲層組織,對心部性能要求不高時可在材料的Ac1—Ac3之間淬火,對心部性能要求高時要在Ac3以上淬火。
適用範圍:主要用於對力學性能要求很高的重要滲碳件,特別是對粗晶粒鋼。但在滲碳後需經過兩次高溫加熱,使工件變形和氧化脫碳增加,熱處理過程較複雜。
二次淬火冷處理低溫回火
組織及性能特點:高於Ac1或Ac3(心部)的溫度淬火,高合金表層殘餘A較多,經冷處理(-70℃/-80℃)促使A轉變從而提高表面硬度和耐磨性。