浙江铜低压渗碳过程

表面渗碳是提高承受高负荷、剧烈磨损或疲劳的机械部件使用寿命的主要热处理工艺手段之一。可控气氛渗碳技术虽已较为成熟，但仍有其无法克服的弊端，如：零件表面氧化，高温渗碳及炉气燃烧所产生的油雾和废气对环境的影响等问题。几十年来，人们一直在寻求一种替代常规气体渗碳的工艺方法。20世纪60年代后期，低压渗碳（或称真空渗碳）技术得以开发。其主要优点有：1）能进行高温短时间处理；2）没有晶界氧化，不产生表面非完全淬火层；3）渗碳层的控制简单；4）可进行细孔、盲孔等复杂形状的渗碳；5）作业环境优良。绿色低压渗碳工艺无需使用有害化学试剂，对环境友好。浙江铜低压渗碳过程

渗碳是一种表面硬化工艺。碳原子在高温条件下，会扩散到金属零件表层，以这种方式改变晶粒结构，可以增加金属的表面强度。根据碳源的不同，渗碳方法可以被区分成很多种。目前，真空渗碳是较为先进的一种工艺，该工艺对环境造成的污染较小，并且经过真空渗碳后的金属工件质量较优。同时真空渗碳还具有淬火变形小、渗碳效率高和避免晶界氧化的优点。真空渗碳是在低于一个大气压的条件下进行的，所以也被称为低压渗碳。对于需要获得耐磨表面的零件，比如轮轴、齿轮等一些精密的零部件，在真空渗碳过程中通常采用乙炔天然气或甲烷等气体。不仅如此，该工艺由于是在真空环境下进行渗碳和热处理，所以渗碳介质中不含氧气，从而避免了传统渗碳工艺容易出现的渗碳层氧化和脱碳的缺点。江苏发动机零件低压渗碳加工绿色低压渗碳工艺对环境无污染，符合可持续发展的要求。

低碳钢渗碳工艺方法：1、一次加热淬火，低温回火，淬火温度820-850℃或780-810℃，组织及性能特点：对心部强度要求较高者，采用820-850℃淬火，心部为低碳M，表面要求硬度高者，采用780-810℃淬火可以细化晶粒。适用范围：适用于固体渗碳后的碳钢和低合金钢工件、气体、液体渗碳的粗晶粒钢，某些渗碳后不宜直接淬火的工件及渗碳后需机械加工的零件。2、渗碳高温回火，一次加热淬火，低温回火，淬火温度840-860℃，组织及性能特点：高温回火使M和残余A分解，渗层中碳和合金元素以碳化物形式析出，便于切削加工及淬火后残余A减少。适用范围：主要用于Cr-Ni合金渗碳工件。

渗碳介质裂解特性对比，，以下显示了不同的碳氢化合物气体在900～1000℃的温度范围内, 压力在2000Pa以下, 可能发生的一些分解反应。①分解反应；②甲烷 CH4→CH4 （1）；③丙烷 C3H8→C+2CH4→C+2CH4 （2）；C3H8→C2H4+CH4→C+2CH4 （3）；C3H8→C2H2+H2+CH4→2C+CH4+2H2 （4）；④乙烯 C2H4→C+CH4 （5）；⑤乙炔 C2H2→2C+H2 （6）。观察丙烷的各种可能的分解反应, 可以很明显地看到, 所有反应较终都或多或少地产生甲烷。因此，它们只能为渗碳提供很少的自由碳原子。这一点也可由反应式（2）和（3）表示出来, 丙烷不论是直接分解, 还是通过生成乙烯中间环节的分解, 都生成甲烷和一个自由碳原子。金属材料经过低压渗碳处理后，可获得更好的耐磨性和抗蚀性能。

关于渗碳的方式，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。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。苏州机械零件低压渗碳技术

渗碳采用40~60粒度的软质或中质氧化铝砂轮，磨削进给量不过大。浙江铜低压渗碳过程

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。浙江铜低压渗碳过程