上海钢铁低压渗碳过程

低压渗碳设备的应用温度达到1050℃，可以在不使钢材晶粒度明显增大、不影响零件力学性能的条件下，提高渗碳速度，从而大幅度提高了渗碳速度，缩短了生产周期，提高了生产效率，节省了能源。低压真空渗碳不仅可以有效地避免常规渗碳淬火出现的表面非马氏体等组织缺陷，改善齿轮等零件表面质量，而且与高压气体淬火相结合可以减少热处理畸变，通过提高渗碳温度可减少处理时间，从而降低能源消耗和气体消耗。因此，真空低压渗碳与高压气淬相结合是当今一种先进的渗碳淬火工艺，可以称之为真正意义上的环保型绿色热处理技术。 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。上海钢铁低压渗碳过程

液体渗碳是利用液体介质进行渗碳，常用的液体渗碳介质有：碳化硅，“603”渗碳剂等。碳氮共渗（qing化）又分为气体碳氮共渗、液体碳氮共渗、固体碳氮共渗。原理：渗碳与其他化学热处理一样，也包含3个基本过程。分解→吸附→扩散，分解：渗碳介质的分解产生活性碳原子。吸附：活性碳原子被钢件表面吸收后即溶到表层奥氏体中，使奥氏体中含碳量增加。扩散：表面含碳量增加便与芯部含碳量出现浓度差，表面的碳遂向内部扩散。碳在钢中的扩散速度主要取决于温度，同时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含量有关。上海钢铁低压渗碳过程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，气体渗碳也难以对零件进行渗碳等。

低压渗碳的优点包括：渗碳层表面碳量和渗碳深度控制简单、准确。渗碳效果均匀。可缩短作业时间，渗碳时间约为普通渗碳的1/2～1/3。渗碳后零件仍保持辉面状态，不会产生晶间氧化，不脱碳，保持金属本色的银灰色，光亮状。相比普通渗碳，真空渗碳气淬的控制幅度小，尺寸变化小，分布集中。无火帘，无油烟，工作环境清洁，是安全环保型热处理设备。可实现连续、自动、智能化生产。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（如发动机，减速箱等），本文依靠其在真空渗碳上的经验，简要介绍真空渗碳工艺在工业上的运用。

低压渗碳原理，低压渗碳的原理主要涉及以下几个步骤：分解：首先，渗碳介质的分解产生活性碳原子。吸附：活性碳原子被钢件表面吸收后，溶入表层奥氏体中，使奥氏体中含碳量增加。扩散：表面含碳量增加后，与心部含碳量出现浓度差，表面的碳遂向内部扩散。控制：通过计算机模拟生成渗碳工艺，即渗碳+扩散的脉冲循环次数，输入到计算机监控系统中，进行低压渗碳的工艺过程控制。低压渗碳通常是在真空状态下进行，通过交替的渗碳（如乙炔）和扩散（如高纯氮气）组成的脉冲式渗碳工艺过程。在渗碳阶段，渗碳气体（如乙炔）在炉内充分裂解后进行强渗，而扩散阶段则通入扩散气体（如高纯氮气）进行。这样脉冲式渗碳-扩散交替进行数次，达到所要求的渗碳层深度为止。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。

根据工件的成分、形状和力学性能等，渗碳后常采用以下几种热处理方法。1）直接淬火+低温回火，将零件自热处理炉中取出直接淬火，然后回火以获得表面所需的硬度。直接淬火的条件有两点：渗碳热处理后奥氏体晶粒度在5-6级以上；渗碳层中无明显的网状和块状碳化物。20CrMnTi等钢在渗碳后大多采用直接淬火。3）一次加热淬火+低温回火，将渗碳件快冷至室温后再重新加热进行淬火和低温回火，适用于淬火后对心部有较强度高和较好韧性要求的零件。磨削时先开冷却液，并注意磨削过程中的充分冷却。上海钢铁低压渗碳过程

整个真空渗碳工艺可分为一段式、脉冲式、摆动式这几种形式。上海钢铁低压渗碳过程

根据各个阶段工艺参数的不同，整个真空渗碳工艺可分为一段式、脉冲式、摆动式这几种形式，真空度、温度、渗碳时间等随具体要求的不同，会发生相应变化。常用的渗碳气体包括丙烷、甲烷、乙炔、天然气等，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。渗碳气体的流量以能使炉内压力增加133.33Pa/s为宜，渗碳压力用甲烷，炉压控制在26.6～45kPa，用丙烷，炉压为13.3～23kPa。渗碳气压力越高，渗碳越快，渗碳层越均匀。但产生的炭黑也多。在保证渗碳层均匀前提下，尽量选用低的渗碳压力，以减少炭黑的产生。真空渗碳的温度一般介于920～1080℃之间，具体的选择根据需处理的零件的类别、形状特点以及渗碳层深度来确定。上海钢铁低压渗碳过程