氣體低壓滲碳工藝

低壓真空滲碳和可控氣氛滲碳相比，無論是在工件滲碳后的組織和性能、工藝的靈活性、生產(chǎn)成本和環(huán)境保護等方面都有著無法比擬的優(yōu)勢，必將會有廣闊的應(yīng)用前景和長足的發(fā)展。70年代末，法國、日本等國家開始研究將這一技術(shù)并進行生產(chǎn)性應(yīng)用。1980年,法國在PVE300型真空淬火爐上添加滲碳裝置后進行的試驗獲得了較滿意的結(jié)果，并在試驗室里初步建立了富化率理論。1982年他們在法國國家熱處理學(xué)會展示了低壓滲碳過程。1985年開發(fā)出計算機模擬軟件，并于1988年建造了頭一條連續(xù)生產(chǎn)線。1992年ECM公司為雪鐵龍公司的變速器齒輪生產(chǎn)提供了頭一臺ICBP型低壓真空滲碳工業(yè)爐。發(fā)動機零件經(jīng)過低壓滲碳處理后，能夠承受更高的溫度和壓力。氣體低壓滲碳工藝

二次淬火低溫回火，組織及性能特點：頭一次淬火(或正火)，可以消除滲碳層網(wǎng)狀碳化物及細(xì)化心部組織(850-870℃)，第二次淬火主要改善滲層組織，對心部性能要求不高時可在材料的Ac1-Ac3之間淬火，對心部性能要求高時要在Ac3以上淬火。適用范圍：主要用于對力學(xué)性能要求很高的重要滲碳件，特別是對粗晶粒鋼。但在滲碳后需經(jīng)過兩次高溫加熱，使工件變形和氧化脫碳增加，熱處理過程較復(fù)雜。二次淬火冷處理低溫回火，組織及性能特點：高于Ac1或Ac3(心部)的溫度淬火，高合金表層殘余A較多，經(jīng)冷處理(-70℃/-80℃)促使A轉(zhuǎn)變從而提高表面硬度和耐磨性。適用范圍：主要用于滲碳后不進行機械加工的高合金鋼工件。安徽發(fā)動機零件低壓滲碳方法溫度范圍一般在870°C至1050°C之間，壓力范圍在5mbar至15mbar之間。

而且低壓滲碳設(shè)備的應(yīng)用溫度達(dá)到1050℃，可以在不使鋼材晶粒度明顯增大、不影響零件力學(xué)性能的條件下，提高滲碳速度，從而大幅度提高了滲碳速度，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了能源。低壓真空滲碳不僅可以有效地避免常規(guī)滲碳淬火出現(xiàn)的表面非馬氏體等組織缺陷，改善齒輪等零件表面質(zhì)量，而且與高壓氣體淬火相結(jié)合可以減少熱處理畸變，通過提高滲碳溫度可減少處理時間，從而降低能源消耗和氣體消耗。因此，真空低壓滲碳與高壓氣淬相結(jié)合是當(dāng)今一種先進的滲碳淬火工藝，可以稱之為真正意義上的環(huán)保型綠色熱處理技術(shù)。

在20世紀(jì)90年代，低壓真空滲碳介質(zhì)以丙烷氣為碳源得到一定的市場確認(rèn)，較多汽車領(lǐng)域的用戶使用這一新工藝。但通過實際使用證明，丙烷作為滲碳碳源的應(yīng)用相對有限，主要集中應(yīng)用于汽車齒輪類零件的低壓真空滲碳，并未能在各個工業(yè)領(lǐng)域零件的低壓真空滲碳中普遍使用。原因之一是當(dāng)溫度高于600℃時，丙烷很容易分解為碳、氫和甲烷，這種分解速率非常快，幾乎瞬間完成，所以當(dāng)丙烷氣進入加熱室內(nèi)便開始分解，在被加熱工件的附近空間更是傾向于大量分解，致使加熱室內(nèi)極易形成碳黑，而在爐子中相對溫度較低的部位，如內(nèi)殼或管道內(nèi)，丙烷還形成焦油，對真空泵組極為有害。真空低壓滲碳可以在一次熱處理過程中完成，很大程度上提高生產(chǎn)效率和降低成本。

一般滲碳壓力提高意味著滲碳?xì)怏w流量加大，供碳能力加強。而滲碳壓力降低，雖然會降低供碳能力，但卻使?fàn)t內(nèi)真空度提高，工件表面壓強降低，金屬工件晶體結(jié)構(gòu)的空隙加大，致使工件對活性碳原子的吸附能力提高。因此，在進行低壓真空滲碳時應(yīng)選擇合適的滲碳壓力。經(jīng)驗表明，該壓力應(yīng)控制在3-25mbar范圍內(nèi)。滲碳介質(zhì)，在可控氣氛滲碳中，滲碳介質(zhì)為甲醇+氮氣+富化氣+空氣或甲醇+富化氣+空氣，而在真空滲碳中，滲碳介質(zhì)為乙炔+保護氣(氮氣或惰性氣體)或丙烷+保護氣(氮氣或惰性氣體)。雖然丙烷氣在低壓真空滲碳中可能有不同的分解反應(yīng)，但較終都會或多或少地產(chǎn)生甲烷。真空低壓滲碳工藝中的碳源乙炔無需回收，降低了工藝成本。上海乙炔低壓滲碳價格

齒輪零件、機器部件和發(fā)動機噴射系統(tǒng)經(jīng)常采用低壓滲碳工藝以提升性能。氣體低壓滲碳工藝

工藝方法：1、直接淬火低溫回火，組織及性能特點：不能細(xì)化鋼的晶粒。工件淬火變形較大，合金鋼滲碳件表面殘余奧氏體量較多，表面硬度較低適用范圍：操作簡單，成本低廉用來處理對變形和承受沖擊載荷不大的零件，適用于氣體滲碳和液體滲碳工藝。2、預(yù)冷直接淬火、低溫回火淬火溫度800-850℃，組織及性能特點：可以減少工件淬火變形，滲層中殘余奧氏體量也可稍有降低，表面硬度略有提高，但奧氏體晶粒沒有變化。適用范圍：操作簡單，工件氧化、脫碳及淬火變形均小，普遍應(yīng)用于細(xì)晶粒鋼制造的各種工具。滲碳后感應(yīng)加熱淬火低溫回火，組織及性能特點：可以細(xì)化滲層及靠近滲層處的組織。淬火變形小，不允許硬化的部位不需預(yù)先防滲，適用范圍：各種齒輪和軸類。氣體低壓滲碳工藝