工業(yè)爐滲碳工藝的詳細(xì)介紹
早在2000多年前,就出現(xiàn)了滲碳工藝。最早采用的是固體滲碳。20世紀(jì),液體和氣體滲碳也出現(xiàn)并且普及了。30年代﹐連續(xù)式氣體滲碳爐開始在工業(yè)上應(yīng)用。60年代高溫(960~1100℃)氣體滲碳得到發(fā)展。至70年代﹐出現(xiàn)了真空滲碳和離子滲碳。
滲碳是指使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經(jīng)過淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。也是使碳原子滲入到鋼表面層的過程。
工業(yè)爐滲碳原理:
1、滲碳介質(zhì)的分解產(chǎn)生活性碳原子。
2、活性碳原子被鋼件表面吸收后即溶到表層奧氏體中﹐使奧氏體中含碳量增加。
3、表面含碳量增加便與心部含碳量出現(xiàn)濃度差﹐表面的碳遂向內(nèi)部擴(kuò)散。碳在鋼中的擴(kuò)散速度主要取決于溫度,同時(shí)與工件中被滲元素內(nèi)外濃度差和鋼中合金元素含量有關(guān)。
工業(yè)爐滲碳工藝的分類:按含碳介質(zhì)的不同,滲碳可分為固體滲碳﹑液體滲碳﹑氣體滲碳和碳氮共滲。
滲碳零件的材料一般選用低碳鋼或低碳合金鋼(含碳量小於0.25%)。滲碳后必須進(jìn)行淬火才能充分發(fā)揮滲碳的有利作用。工件滲碳淬火后的表層顯微組織主要為高硬度的馬氏體加上殘余奧氏體和少量碳化物﹐心部組織為韌性好的低碳馬氏體或含有非馬氏體的組織﹐但應(yīng)避免出現(xiàn)鐵素體。一般滲碳層深度范圍為0.8~1.2毫米﹐深度滲碳時(shí)可達(dá)2毫米或更深。表面硬度可達(dá)HRC58~63﹐心部硬度為HRC30~42。滲碳淬火后﹐工件表面產(chǎn)生壓縮內(nèi)應(yīng)力﹐對(duì)提高工件的疲勞強(qiáng)度有利。因此滲碳被廣泛用以提高零件強(qiáng)度﹑沖擊韌性和耐磨性﹐借以延長(zhǎng)零件的使用壽命。