上海钢铁低压渗碳过程

低压渗碳技术的优点：(1)环保、安全低压真空渗碳炉采用了真空技术，无炭黑，无火帘门，无烟雾，无油蒸气，无着火的危险，低压真空渗碳炉是冷的且干净的设备，因此，可与机床车间连在一起使用。(2)更好的生产率较少的人力消耗，因为整个操作过程均由计算机控制，并自动完成；较少的能源消耗；极大地降低了气氛消耗(与传统的可控气氛多用炉相比)；缩短了渗碳时间；低压真空渗碳炉具有很紧凑的设计，因此占地面积较小；不需其他的辅助设备，诸如：校直机、压力淬火设备等。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，可以称之为环保型绿色热处理技术。上海钢铁低压渗碳过程

20世纪60年代其开发、70~80年代处于逐步完善过程的真空渗碳技术，长期未得到普遍应用。主要问题是甲烷在低压下很难裂解，丙烷在真空中裂解后会形成大量炭黑。直到90年代才开发出利用乙烷、丙烷或丙烯的低压脉冲渗碳和低压渗碳-扩散过程优化方式，以及离子渗碳技术的出现才使炭黑的危害得以消除。乙炔除在低压下容易裂解、渗碳时工件表面可获得均匀渗层外，较可贵的一点是可在工件不通孔的内表面得到均匀的渗层。70年代美国为扩大真空油淬热处理炉的销售而输入天然气进行试验时偶然发现渗碳效果，从而提出了真空渗碳概念。上海钨钢低压渗碳专业厂家渗碳被普遍用以提高零件强度、冲击韧性和耐磨性，借以延长零件的使用寿命。

接下来，我就对乙炔流量及富化率这两个对于渗碳质量影响较大的参数做一个简单的描述。（1）乙炔流量设定值的确定，乙炔流量的设定值是通过经验公式计算得到的，公式为：（2500+250Sn/1000000）/2，其中，S为单个零件表面积，n为装炉零件数量。从公式中不难看出，渗碳零件使用的乙炔流量的设定值与单个零件的表面积及装炉零件的数量密切相关。（2）富化率，富化率（FLUX）是指工件在单位时间、单位面积上吸附碳原子的能力。在使用模拟软件模拟渗碳工艺时，FLUX是输入模拟软件的一个非常重要的模拟参数，它直接影响真空渗碳工艺中强渗及扩散脉冲时间的长短。富化率的数值一般通过设备供应商提供的富化率曲线查得，如图1所示，该图即为我公司的真空渗碳设备供应商ECM公司提供。

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。渗碳气压力越高，渗碳越快，渗碳层越均匀。

低碳钢渗碳工艺方法：1、二次淬火低温回火，组织及性能特点：头一次淬火(或正火)，可以消除渗碳层网状碳化物及细化心部组织(850-870℃)，第二次淬火主要改善渗层组织，对心部性能要求不高时可在材料的Ac1-Ac3之间淬火，对心部性能要求高时要在Ac3以上淬火。适用范围：主要用于对力学性能要求很高的重要渗碳件，特别是对粗晶粒钢。但在渗碳后需经过两次高温加热，使工件变形和氧化脱碳增加，热处理过程较复杂。2、二次淬火冷处理低温回火，组织及性能特点：高于Ac1或Ac3(心部)的温度淬火，高合金表层残余A较多，经冷处理(-70℃/-80℃)促使A转变从而提高表面硬度和耐磨性。适用范围：主要用于渗碳后不进行机械加工的高合金钢工件。3、渗碳后感应加热淬火低温回火，组织及性能特点：可以细化渗层及靠近渗层处的组织。淬火变形小，不允许硬化的部位不需预先防渗。适用范围：各种齿轮和轴类。淬火后必须经过充分回火或多次回火，消除内应力。苏州机械零件低压渗碳条件

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。上海钢铁低压渗碳过程

中国热处理行业“十三五”规划中，明确把“真空热处理”列为先进技术成果转移和推广重点内容的一项工作，其中突出肯定了真空渗碳设备和工艺技术是国际“真空热处理”的前沿技术，是真空热处理发展的主要方向。在降低成本并提高生产率方面：成本的降低和生产率的提高取决于少的气氛消耗、短的渗碳时间、设备维护简单方便、设备利用率高等。与可控气氛渗碳相比，低压真空渗碳的生产成本可大幅度的降低H设备利用率大幅度提高、如法国雷诺汽车公司以卧式的连续式低乐真空渗碳炉与推盘式可控气氛连续炉比较，可节约生产成本23%，设备利用率达 96%。上海钢铁低压渗碳过程