热处理低压渗碳技术

目前国内大部分采用可控气氛渗碳技术，但存在其无法克服的弊端。如可控气氛渗碳无法解决表面内氧化、高温渗碳层及深层渗碳的问题，气体渗碳也难以对不锈钢、含硅钢进行渗碳等。在欧洲、美国、日本等地，低压真空渗碳已经在汽车、机械、航空航天等领域获得了普遍的应用，呈现出逐渐替代可控气氛渗碳的趋势。尤其是在一些特定领域，更显示出其突出的性能，如盲孔类零件的长形喷油嘴针阀体、销轴类零件的薄层渗碳等。这些件用一般的可控气氛渗碳是比较困难的，而真空渗碳却可轻易地加以解决。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。热处理低压渗碳技术

真空渗碳技术发展，真空渗碳技术美国于1950年进行研究，1960年申请专利 ，真空渗碳技术初见端倪。1972年Hayes Co.发表了这项技术，促进了真空渗碳技术的应用和发展，美国、日本等国竞相研制和开发真空热处理设备。与此同时，各公司的真空渗碳炉均是以真空淬火为主体的通用型真空炉附加渗碳功能，是冷壁型的。目前这种炉子仍是真空渗碳的主要设备，生产应用较广。当真空渗碳温度高于600℃时，丙烷易分解为碳、氢和甲烷，分解速率非常快，几乎瞬间完成，所以当丙烷气进入加热室内便开始分解，在被加热工件的附近空间更是倾向于大量分解，使加热室内极易形成炭黑，而在炉子中相对温度较低的部位，如内壳或管道内，丙烷还形成焦油，对真空泵组极为有害。因而真空渗碳炉要求能够排除或烧掉炭黑。热处理低压渗碳技术真空渗碳技术又称低压渗碳技术，要应用于汽车变速箱齿轮及柴油喷嘴相等关键零部件的渗碳处理。

乙炔在低压真空渗碳中作为渗碳碳源具有以下一些优势。首先，一个乙炔分子在渗碳时完全分解为两个自由碳原子和一个氢分子，而一个丙烷分子只能分解一个自由碳原子，可见使用乙炔将更经济；其次，乙炔具有高的渗碳能力，供气量相对减少，渗碳压力比丙烷低一些；第三，乙炔只在于金属表面接触时才发生分解，这样基本消除了使用丙烷渗碳时产生的碳黑现象，也无焦油产生的问题；另外，使用乙炔还可以对直径小、长盲孔的零件进行均匀渗碳，并允许高密度和大容量的工件装炉。

真空渗碳工艺原理及主要参数，真空渗碳一般采用脉冲式，即“强渗→扩散→强渗→扩散…”的循环模式，强渗阶段奥氏体固溶碳并趋于饱和，扩散阶段奥氏体中固溶的碳向内部扩散，经过反复多个这样的循环后使产品达到所要求的表面碳浓度及渗碳层深度，即“饱和值调整法”。真空渗碳设备由于没有类似可控气氛渗碳设备中使用的氧探头传感器，所以无法对低压渗碳过程进行直接监控。因此，各真空炉设备厂商都根据自身炉子的特点开发出了与各自设备相匹配的计算机模拟软件，以实现渗碳过程的可预见性。根据碳源的不同，渗碳方法可以被区分成很多种。

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。淬火后必须经过充分回火或多次回火，消除内应力。热处理低压渗碳技术

渗碳层经磨削加工后表面引起软化的现象，称之为磨加工产生的回火。热处理低压渗碳技术

在表面上规定的碳浓度就是由气量、转变程度、界面层质量传输系数和材料内在的扩散速度的函数确定的。所有这些变量都和温度有关。低压渗碳的工艺参数为:渗碳温度900~1050℃，渗碳压力(0.1~3)x10pa，渗碳气体为丙烷(甲烷);处理时间10min~20h;渗碳深度0.3~3mm。表面碳浓度和渗碳时间的关系。在供应丙烷几分钟之后，980℃低压渗碳就可能在表面达到高碳含量。质量流密度m,的连续降低在基料中建童立起碳流密度和扩散速度之间的动态平衡。热处理低压渗碳技术