江苏钢铁低压渗碳加工

低压真空渗碳和可控气氛渗碳相比，无论是在工件渗碳后的组织和性能、工艺的灵活性、生产成本和环境保护等方面都有着无法比拟的优势，必将会有广阔的应用前景和长足的发展。70年代末，法国、日本等国家开始研究将这一技术并进行生产性应用。1980年,法国在PVE300型真空淬火炉上添加渗碳装置后进行的试验获得了较满意的结果，并在试验室里初步建立了富化率理论。1982年他们在法国国家热处理学会展示了低压渗碳过程。1985年开发出计算机模拟软件，并于1988年建造了头一条连续生产线。1992年ECM公司为雪铁龙公司的变速器齿轮生产提供了头一台ICBP型低压真空渗碳工业炉。低压渗碳可使金属表面形成高碳含量的层，提高其表面硬度和耐蚀性。江苏钢铁低压渗碳加工

低压渗碳。在低压（70～3000帕）真空状态下，由交替的渗碳（乙炔）和扩散（高纯氮气）组成的脉冲式渗碳工艺过程。又称真空渗碳。原理，丙烷在真空(低压)下以下列方式裂解:CH→C+2CH4，CH→CH+H2，C₃Hs → C,H4 + CH4，C,H4→ ℃+ CH4。在等离子场作用下，丙烷以C,Hs→ ℃+ 2CH方式裂解，甲烷以CH→ C + 2H,方式裂解，钢件表面对这种裂解有催化作用，裂解形成的活性炭原子在高温下固溶于奥氏体中并逐步向内部扩散形成沿表面层的碳浓度的梯度分布。安徽铜低压渗碳行价与传统的气体渗碳和油淬火相比，低压渗碳和高压气体淬火结合具有更好的均匀性和变形控制效果。

真空热处理工艺相对于常规的可控气氛渗碳热处理有以下优势∶1)可以采用高温技术而不会产生有害表面物质。2)在低压真空下进行渗碳，零件表面活性高，渗碳效率提高，工艺周期较常规的可控气氛渗碳热处理可以减小20%～50%。3)零件处于真空状态下，不会产生内氧化、表面非马组织和表面黑色组织等，同时零件不会产生表面合金元素贫化及其带来的表面淬透性降低等问题。零件表面硬度、表面残余压应力水平明显提高，进而明显降低零件的表面早期失效，提高零件的使用寿命。4)低压真空渗碳与高压气体淬火技术相结合，可减小热处理畸变，提高产品精度。

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。通过低压渗碳工艺，零件表面不会接触氧气，从而避免了晶间氧化和表面氧化现象。

低压真空渗碳优点：1.渗碳质量稳定：工艺参数设定以后，整个渗碳过程有微机控制并记录工艺参数。控制系统能对渗碳工艺进行精确控制，对设备运行状况进行全方面监控并记录，减少工艺过程中的不利因素，使热处理工件有良好的重复性，质量稳定。2.表面碳含量易于控制：真空渗碳表面碳含量不必通过碳势控制，通过控制渗碳压力和渗碳气流量即可实现表面碳含量的精确控制。真空渗碳的原理已经和传统气体渗碳不同，没有了碳势的概念。3. 生产效率高：低压真空渗碳实现了高温高速渗碳，使生产周期大幅度缩短，有效节约时间成本。真空低压渗碳技术的应用范围普遍，可满足不同材料和零件的渗碳需求。钢低压渗碳市价

绿色低压渗碳工艺无需使用有害化学试剂，对环境友好。江苏钢铁低压渗碳加工

从动锥齿轮，材料16MnCr5，热处理技术要求：表面与心部硬度分别为680～780HV30和320～480HV30，有效硬化层深度（硬度510HV1）为0.5～0.8mm。1)工艺。渗碳温度950℃，加热和均温时间50min；渗碳时间9.25min；扩散时间49.75min；淬火介质为高纯度氮气；淬火压力1.5MPa；淬火时间15min；回火温度150℃；回火时间3h。2)检验结果。表面与心部硬度分别为720～729HV30和350～356HV30；齿面有效硬化层深度为0.64mm (550HVl)；齿面金相组织为碳化物（1级）+残留奥氏体（2级）+马氏体(2级)，无明显的非马氏体组织；热处理变形：外平面平面度<0.05mm，内平面平面度<0.10mm，内孔圆度<0.05mm。江苏钢铁低压渗碳加工