煤油渗碳碳势控制技术研究

通过对煤油加空气渗碳碳势控制技术的研究，探讨了煤油加空气渗碳过程中各工艺参数对碳势的影响。结果表明，炉内气氛碳势与氧势和ＣＯ２值有良好的对应关系，在生产中应用两年多来的结果证明这是一种操作简单，稳定可靠怕可控气氛。     

碳势与控制气氛间的数学模型与模型精度

一、前言钢在含有还原能力但不引起钢表面脱碳的中性气氛中进行加热淬火,或在渗碳性气氛中进行渗碳,炉气皆需有碳势。碳势是炉气渗碳能力的表征,通常用给定温度下钢与炉气达到动态平衡(不脱碳也不增碳)时,钢表面的含碳量来表示该气氛的碳势。     

用电阻法控制井式气体渗碳炉碳势

电阻法是一种直接控制碳势的方法[1]。根据细铁镍丝在渗碳气氛中被迅速渗碳或脱碳而引起的电阻变化，即可连续测量与控制炉气碳势。它与钢箔定碳法最为接近。所以电阻法是具有较强的适应能力的一种碳势控制方法。但在实际应用中陆续暴露了不少问题。主要；司题是电阻探头的使用寿命，表现在：①电阻探头细丝与引线的连接；②电阻探头的温度自动补偿（即探头内偶丝防渗）；③探头骨架的固定与细丝多次可更换性；④长期使用后、探头绝缘电阻下降而影响测试精度；⑤细丝的使用寿命。上述五个问题不彻底解决，电阻法就难以实现商品化。1986年我…     

以甲烷为主参量的碳势控制研究

本文对碳势控制中,突破了传统的观点,认为CH_4控制碳势比CO_2控制碳势更为有利,更符合实际。一切含氧类渗剂由于在裂解时会出现CO_2峰值,不宜采用CO_2做为控制参数来控制碳势。一切渗剂均可采用以CH_4为参数的碳势控制,在炉内气氛中,CH_4是做为渗碳过程中提供碳原子的“碳源”而在渗碳过程中起主导作用.渗碳炉中气氛具有不平衡性,用控制炉气中CH_4量的方法,既可以作为活性碳原子数量的标志,又可限制炉气中CH_4量,从而CH_4控制比CO_2控制为更好。     

碳势设定与调节及其对深层渗碳的影响

对20CrNiMo材料运用推杆式连续热处理炉,以氮气、甲醇、丙酮为原料,少量的压缩空气为调节性气体,进行滴注式可控气氛渗碳的试验研究表明,连续渗碳炉各区碳势设定值的合理选择与渗层深度和工艺条件(炉型结构、零件吸碳量多少等)有关;采有较高碳势条件下进行深层渗碳(渗层深度在2.0 mm以上),可以在加快渗碳进程的同时获得较好的渗层碳浓度分布。     

滴注式碳氮共渗炉气氛的调节控制

本文介绍了用甲醇做载体气,煤油为渗碳气,同时添加氨气的滴注式碳氮共渗在密封箱形炉中试验研究的成果。本工艺特点是炉气氮势可稳定调节,在此基础上能实现炉气碳势的控制。本文并就添加氨对渗碳气组成、炉气碳势控制和氮势调节机理进行了分析探讨,认为添加氨对渗碳气主要起稀释作用,对渗碳中Boudouard反应不起干扰,以CO_2能区分炉气氮势和调节控制碳势。添加氨量和炉气氢分压有关,其加入量可根据氮势要求进行推算,指出了用测定残留氨或含氢量控制炉气氮势的可能性。     

渗碳层深度及表面碳浓度综合控制图的建立

本文研究了20Cr钢渗碳工艺的综合控制问题,建立了渗层深度与表面碳浓度综合控制图。根据综合控制图可制定出同时确保表面碳浓度与渗层深度的炉气碳势与渗碳时间,按此碳势与时间控制渗碳后,零件表面碳浓度及渗层深度可同时满足技术要求。     

三、关于井式炉碳氮共渗的气氛控制

一、前言本实验是继我所滴注式可控气氛渗碳之后进行的。目的是在基本稳定氮势的前提下,实现碳氮共渗的碳势自控,从而为确定共渗层的碳氮含量、稳定共渗工艺、提高共渗质量提供手段。经过反复地实验,基本上达到了这一预期的目标。氮势的稳定主要是通过固定渗氮介质的用量来实现的;碳势的控制则是根据对炉气中     

碳势控制的发展

回顾碳势控制回路的诸要素,作者提供了一个现代化系统即采用吸热式气氛,用氧探头控制热处理过程。前言碳势控制的历史标志着一个重要的里程碑,例如气体渗碳吸热式气体发生器的引入,F·E.Harris方程的发展,手动及自动调节炉内气氛的露点与红外线分析装置在工业上的应用等等。近年来主要的进展是应用氧探头检测、控制吸热式气氛,这在世界范     

可控气氛转炉的设计和应用

针对传统可倾式渗碳转筒炉无法精确控制碳势的缺点,设计制作了可控气氛转炉并进行了试生产.实验证明,可控气氛转炉运行稳定可靠,热处理渗碳层浓度梯度合理,残余奥氏体减少,晶粒细化,有效提高了零件的力学性能.     

网带炉中渗碳气氛分布的研究

通过测量网带炉内10个不同区段的主要炉气成分和碳势变化，研究了无马弗网带炉内的气氛分布规律，分析和探讨了各种因素对气氛分布的影响。结果表明，同带炉内气氛分布复杂，炉内气氛受渗剂、滴注口位置、滴注量、工件自身油气及淬火油烟的影响，用两点氧探头测量的碳势不能准确代表炉内的真实碳势分布情况。本研究为网带炉的改进设计以及碳势自动控制提供了依据。     

流态化渗碳碳传递系数试验研究及数学模型

以丁烷加空气为流态化渗碳气源,系统试验研究了流态化渗碳温度、气氛碳势、刚玉粒径及表观流态化速度等对碳传递系数的影响。利用单纯形方法回归建立了不同条件下流态化渗碳碳传递系数数学模型和综合影响因素数学模型,试验验证表明,该数学模型具有较高的拟合精度。     

渗碳过程中碳势变化对工件碳浓度的影响

采用剥层分析和模拟试验研究了渗碳过程中的升温、排气、强渗、扩散和降温各阶段的碳势变化对工件渗层最终碳浓度梯度的影响,结果表明,升温、排气和强渗阶段的碳势波动对工件最终表面碳浓度梯度的影响较小,而扩散阶段碳势波动的影响则较大,特别是降温阶段,碳势波动0．1％就会导致自表面至100μm处的渗层中碳浓度变化超过0．05％。     

快速压力渗碳工艺及其机理分析

介绍了快速压力渗碳工艺，并对其机理进行了分析。提高渗碳炉内压力，可提高气氛中的碳势，增大工件表面对活性碳原子的物理吸附速度，同时也可提高内扩散速度．从而提高此工艺的渗碳速度，缩短渗碳时间．提高生产效率。     

高效节能环保渗碳渗氮技术

介绍了四个内容：（1）新型高效、节能、环保渗碳技术,主要包括预抽真空双室多用炉和气氛控制装置,与通常的气体渗碳相比,渗碳速度更快,内氧化、渗碳气体消耗量及 CO2排放量大大减少;（2）控制气氛真空渗碳炉,该炉采用热传导探头和氧探头双探头进行碳势的闭环控制,可实施真空渗碳、气冷、重新加热至850℃淬火的工艺过程,渗层均匀性好,并能有效消除积炭;（3）预抽真空精密控制气氛渗氮炉,该炉采用独特的温度和氮势精确控制系统,可取代QPQ 技术对普通碳钢进行渗氮氧化复合处理,提高其耐磨、耐蚀和疲劳性能;（4）活性屏等离子渗氮技术,其独特之处是,高压直流电源的负极接在真空室内的金属活性屏上,等离子体加热金属屏,由从屏上辐射的热量将工件加热到所需渗氮温度,解决了传统的直流等离子渗氮技术难以克服的工件打弧等问题。     

The Influence of Carburizing Parameters on Carbon Transfer Coefficient

Definition of coefficient of carbon transfer in European Standard (EN 10052) is presented as: “Mass of carbon transferred from carburizing medium into the steel, per unit surface area per second for a unit difference between the carbon potential, and actual surface carbon content”.In this paper, a model is presented of carbon transfer from endothermic atmospheres to carbon steel. The carbon transfer coefficient values were determined experimentally by the foil technique and on specimens, taking into account the following parameters: chemical composition of atmospheres, carbon potential, temperature and time of the carburizing process. Some examples of the variation of the carbon transfer coefficient for two steps of the carburizing process,including soaking before quenching, are given, based on results obtained. The effect of carbon transfer coefficient on carbon content at the steel surface is given.     

利用氧探头控制炉气碳势的数学模型

分析了在甲醇－丙酮为渗剂条件下的气体渗碳的炉气成分，建立了氧探头控制炉气碳势的数学模型，计算机模拟试验表明，该模型计算值与实测值吻合良好。     

20CrMoH钢的真空低压渗碳工艺模拟及优化

利用真空低压渗碳软件对20CrMoH钢的渗碳过程进行模拟,并根据模拟输出在WZSTQ真空渗碳炉上进行了试验。在800 Pa压力和960 ℃温度下渗碳,保压25 s,对比渗碳有效硬化层深度优化工艺。结果表明,最佳渗碳时间为120 min。优化工艺后,试验测得有效硬化层深度与软件预测的深度偏差在+0.23 mm以内,满足设计要求。软件预测的有效硬化层深度更接近齿轮产品的实测深度,最小偏差为+0.10 mm。通过930 ℃下渗碳试验,对比表面碳含量,证明了软件预测表面碳含量为0.75%时,与实测值基本一致,最大偏差为-0.02%。     

滴注式密封箱式炉及其机组的发展

回顾了制控气氛的发展历程，介绍了滴谆式密封箱式炉及其机组的技术特性，对多用炉的密封性、气氛的均匀性及碳势控制等问题作了技术思考。在滴注式密封箱式炉中能进行渗碳、碳氮共渗、光亮淬火、球化退火和复碳等多种热处理，该炉及其机组自动化程度高，生产柔性大，适用性强，为我国广大中、小型热处理企业的工艺装备，提供了比较适用的炉型和品种，发展前景十分广阔。