当前位置:首页> 行业技术
行业技术

浅谈低压真空渗碳工艺

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-05-31 4:32:03 * 浏览: 12
为了解决受控气氛渗碳无法克服的表面氧化和高温深度渗碳问题,低压真空渗碳技术已在发达国家的工业领域得到广泛应用,而国内真空渗碳代替传统气氛。渗碳只是其中之一。时间问题。本文以北京伊斯姆工业炉技术开发有限公司开发的低压真空渗碳设备和技术为基础,对低压真空渗碳工艺进行了初步探索。低压真空渗碳与可控气氛渗碳相比,工艺差异主要表现在渗碳压力,介质,控制和模式。 1.渗碳压力在受控气氛中渗碳时,渗碳绝对压力为1002-1003 mbar,真空渗碳时绝对渗碳压力小于或等于30 mbar,这不仅表明炉内真空状态,但更重要的是,它与渗碳温度,时间和渗碳气流一起,直接或间接地影响渗碳层的深度和工件表面上的碳浓度。研究表明,低压真空渗碳压力与渗碳温度,渗碳气体流量和真空泵组的抽速有密切关系。渗碳压力与渗碳温度和渗碳气体流量成比例,抽真空泵组。 Express是成反比的。在选择渗碳气体的流量时,主要考虑炉的量,因为渗碳气体的流量与渗碳工件的总表面积成比例。通常,渗碳压力的增加意味着渗碳气体的流速增加并且碳供应能力增强。尽管碳供应能力降低,但渗碳压力降低,但炉内真空度增加,工件表面压力降低,金属工件晶体结构空隙增大,从而吸附工件对活性炭原子的容量得到改善。因此,在进行低压真空渗碳时应选择合适的渗碳压力。经验表明,这种压力应控制在3-25毫巴的范围内。 2.渗碳介质在可控气氛中渗碳。渗碳介质是甲醇+氮气+富气+空气或甲醇+富气+空气。在真空渗碳中,渗碳介质是乙炔+保护气体。 (氮气或惰性气体)或丙烷+保护气体(氮气或惰性气体)。虽然丙烷气体在低压真空渗碳中可能具有不同的分解反应,但z *最终会产生或多或少的甲烷。在20世纪90年代,低压真空渗碳介质使用丙烷气体作为碳源获得一定的市场认可,并且汽车领域的更多用户使用这种新工艺。但是,通过实际应用,丙烷作为渗碳碳源的应用相对有限,主要用于汽车齿轮零件的低压真空渗碳,尚未广泛应用于各种工业的低压真空渗碳。部分。其中一个原因是当温度高于600℃时,丙烷很容易分解成碳,氢和甲烷。这种分解速度非常快且几乎是瞬时的,所以当丙烷气体进入加热室时,它开始分解,工件被加热。附近的空间趋于大量分解,这使得在加热室中容易形成炭黑。在炉子的较低温度部分,例如内壳或管道,丙烷也形成焦油,这对真空泵组是极其有害的。乙炔作为低压真空渗碳中的渗碳碳源具有以下优点。 s *首先,乙炔分子在渗碳过程中完全分解成两个自由碳原子和一个氢分子,而丙烷分子只能分解游离碳原子。可以看出乙炔的使用将更加经济,并且可以使用乙炔其次,乙炔具有高渗透性。碳容量,气体供应相对减少,渗碳压力低于丙烷。第三,乙炔仅在金属表面接触时分解,因此基本上消除了使用丙烷渗碳时产生的炭黑现象,并且不产生焦油。此外,乙炔的使用允许小直径,长盲孔部件的均匀渗碳,并允许安装高密度和大容量的工件。 3.渗碳控制受控气氛渗碳使用氧探头测量碳势以控制渗碳层的形成。在低压真空渗碳中,我们使用基于“奥氏体碳含量”的扩散理论。饱和值控制方法,即整个渗碳过程由多个亚渗碳过程组成,每个亚渗碳过程包括强渗透时段和扩散时段两个阶段。如何确定每次渗碳过程中强渗透和扩散的时间成为渗碳控制的关键。根据国外低压真空渗碳的经验,在建立基于材料成分,层深度要求和要求的精确数学模型后,需要通过计算机计算出这些时间的确定。表面碳浓度。必须通过大量的低压真空渗碳试验数据来建立这种数学模型。 4,渗碳方法如前一节所述,在低压(一般压力为30 mbar)的真空状态下,渗碳方法由几种亚渗碳程序组成,包括多次亚强渗透(进入渗碳介质乙炔) )分扩散(进入氮气或惰性气体等保护气体),因此该过程也称为脉冲渗碳过程。这种类型的渗碳可以确保工件的角部不会过度渗透,并且工件的表面不会被碳化而形成炭黑。与低压真空渗碳和可控气氛渗碳相比,它在工件渗碳后的组织和性能,工艺灵活性,生产成本和环境保护方面具有无可比拟的优势。应用前景和长远发展。