发动机零件低压渗碳加工

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。不锈钢低压渗碳可在表面形成碳化物层，明显提高其硬度和耐腐蚀性。发动机零件低压渗碳加工

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。发动机零件低压渗碳加工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。

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。

淬火工艺。淬火工艺主要分为“快一慢一快”三个过程∶（1）快 让工件表面避开TTT曲线鼻尖，不产生中间转变组织（贝氏体或珠光体）。（2）慢 让工件表面和心部温度的温差尽量减小，在表面已完成马氏体转变的同时，控制心部马氏体的量（尽量转变成贝氏体），减少淬火畸变。（3）快 让工件尽快冷却至室温，完成整个淬火过程。根据自身的经验，采用改变淬火压力和时间的方式实现分级淬火，通过风扇搅拌的大小来控制冷却速度，从而实现上述淬火过程。通过低压渗碳工艺，可以实现对复杂形状零件的均匀渗碳，确保整体性能一致。

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。齿轮零件、机器部件和发动机喷射系统常采用低压渗碳工艺以提高其性能。上海乙烯低压渗碳厂商

不锈钢低压渗碳能够增强其耐腐蚀性，适用于特殊环境的使用。发动机零件低压渗碳加工

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。发动机零件低压渗碳加工