上海热处理低压渗碳加工

真空热处理工艺相对于常规的可控气氛渗碳热处理有以下优势∶1)可以采用高温技术而不会产生有害表面物质。2)在低压真空下进行渗碳，零件表面活性高，渗碳效率提高，工艺周期较常规的可控气氛渗碳热处理可以减小20%～50%。3)零件处于真空状态下，不会产生内氧化、表面非马组织和表面黑色组织等，同时零件不会产生表面合金元素贫化及其带来的表面淬透性降低等问题。零件表面硬度、表面残余压应力水平明显提高，进而明显降低零件的表面早期失效，提高零件的使用寿命。4)低压真空渗碳与高压气体淬火技术相结合，可减小热处理畸变，提高产品精度。渗碳前的预处理正火--目的是改善材料原始组织、减少带状、消除魏氏组织，使表面粗糙度变细。上海热处理低压渗碳加工

真空渗碳工艺参数设定。低压真空渗碳需设定的工艺参数有工艺方式、升温速率、保温温度、渗碳温度、渗碳压力、气体流量、气体压力、淬火温度、淬火方式、淬火时间等诸多数据。渗碳温度由材料决定，主要避免过热。气体流量由装炉工件表面积决定。表面积越大，气体流量要适量增加，渗碳压力由工件材料，工件形状等决定，供气压力一般在0.2mpa，渗碳时间由渗碳温度，渗层深度决定。渗碳质量检测，按渗碳的质量检测就可以。主要是表面硬度，心部硬度，硬度梯度，金相组织内，氧化等标准。上海热处理低压渗碳加工在低压真空状态下，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。

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。

齿轮的工装夹具。主减速齿选择H形料棒，采用串挂的方式进行热处理（见图），有利于加热和淬火的均匀性。H 形料棒的宽度和槽深是料架设计的关键尺寸，按照热处理变形控制重心较低原则，结合零件的尺寸，经计算，H形料棒的宽度在50mm（壁厚8mm）时，主减速齿轮重心较低，热变形的趋势较小。H形料棒的槽深为13mm。槽太深，会导致主减速齿轮在气淬过程中由于高压气体冲击而引起的摆动受约束，进而影响平面度；反之，槽太浅，起不到固定工件的效果，在运输过程中工件易发生碰伤，导致废品率上升。对主减速从动齿轮采用低压真空渗碳技术，合理优化强渗和扩散节拍，获得了理想的热处理硬化层深度和组织。分级淬火可实现表面/心部组织的转变，获得理想的表面硬度及心部硬度值。对称、紧凑的零件结构及选择合理的料架设计，直接通过高压气淬即可获得理想的主减速齿热处理后平面度。除了掌握合理的渗碳热处理工艺，有关热处理设备的选择也会影响到较终的成品质量。通过低压渗碳工艺，零件表面不会接触氧气，从而避免了晶间氧化和表面氧化现象。

输出轴，材料20MnCr5，热处理技术要求：表面与心部硬度分别为680～780HV30和350～480HV30，有效硬化层深度（硬度550HV1）为0.7～1.0mm。真空渗碳技术：1)工艺。渗碳温度950℃，加热和均温时间50min；渗碳时间10.13min；扩散时间78.87min；淬火介质为高纯度氮气；淬火压力2MPa；淬火时间10min；富化率为13.81mg/h·cm²；回火温度150℃；回火时间2.5h。2)检验结果。表面与心部硬度分别为725～727HV30和434～442HV30；齿面有效硬化层深度为0. 788mm (550HV1)；齿面金相组织为碳化物（1级）+残留奥氏体（2级）+马氏体（2级），无明显的非马氏体组织；检查三处轴径变形（径向跳动）分别为0. 021～0.045mm、0. 029～0. 089mm和0.041～0. 054mm。真空低压渗碳工艺处理后的零件表面洁净，无须进行额外的清洗步骤。上海热处理低压渗碳加工

为防止过程中产生炭黑，要求气体纯度(体积分数)大于96%，并可适当充入氮气进行稀释扩散。上海热处理低压渗碳加工

关于渗碳方式，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出现。上海热处理低压渗碳加工