滴注式可控气氛多用炉生产线渗碳工艺的改进

滴注式可控气氛多用炉生产线是用于渗碳及碳氮共渗的自动生产线。我厂主要用于齿轮渗碳,采用煤油、甲醇作为渗碳介质,通过红外仪测定炉内的CO_2、CO含量来确定碳势值,整个工艺过程均由计算机自动控制。 我们采用设备制造厂为该生产线提供的渗碳工艺进行渗碳,其工艺如图1所示。发现渗碳过程中炉内常有大量碳黑生成,甚至产生碳势失控现象,严重影响产品质量。     

红外仪可控碳氮共渗工艺研究及应用

本文通过直接向炉内滴注甲醇、丙酮渗碳及在滴液同时通氨进行碳氮共渗的工艺研究,指出控制炉气碳势、氮势的理论依据。介绍了气体渗碳炉通过改装,并利用红外线CO_2分析仪可实现对炉气碳势、氮势的测量和控制。研究了几种因素对气体渗碳和碳氮共渗的影响规律及生产中的工艺规程。通过对共渗层碳氮浓度的分布、硬度的分布、金相组织的分析和接触疲劳强度的试验,指出红外仪测控滴液通氨碳氮共渗的工艺是可行的,并指出气体碳氮共渗较之渗碳有较多的优越性。     

缩短渗碳周期的一种有效方法

1.渗碳阶段排气结束后,由于钢表面含碳量极低,需要大量的活性碳原子供给,因此,要最大限度地提高碳势,使炉气碳势远远超过预定表层碳浓度,在此高碳势下让钢的表面强烈增碳,造成很高的碳浓度梯度,增加碳原子活性和扩散速度,从而加速渗碳过程的进行。具体作法是:强渗期滴注大量煤油,不滴甲醇。煤油滴量以排气管火焰呈黄亮色,而不产生跳动火星为极限。如以75KW渗碳炉为例,大致为250～300滴/分,炉压保持在40mm水柱,时间为70～80分钟。 2.扩散阶段渗碳阶段结束后,由于表层具有超出预定的碳含量,低的渗层深度和高的碳浓度梯度,所以这一阶段要减少煤油滴量(约120～150滴/分)。加滴甲醇(100～120滴/分)据经验分析按此滴量,炉内碳势在0.9～1.0,和预定碳浓度相近,此时介质的碳势对表层碳浓度是脱碳气氛,表层碳原子一方面由表面向里     

井式炉滴入法渗碳过程的碳势控制试验研究

本文系井式炉滴入法渗碳过程有关碳势控制的试验总结。通过对几种滴剂所形成的炉气氛组成及其变化过程测定,根据炉气氛的控制原理和试验表明的甲烷含量对炉气氛碳势影响,研制成功的“滴量法”碳势控制装置能收到对炉气碳势控制的良好效果。同时,滴量法结构简单,它可供以碳势控制为主的井式渗碳炉技术改造参考用。在弄清几种滴剂炉气氛变化的基础上,找出了煤油用作渗碳剂进行碳势控制的机理并指出马格法用红外线 CO_2分析仪控制碳势只能在0.5～0.9%C 内进行。当要求含碳量大于0.9%C 时,马格法的碳势控制本身就不存在。     

生产实际中的碳势控制

结合生产实际,针对丙酮＋空气的碳势控制及影响因素进行分析,从设备、渗碳剂和碳势测量三个方面分别采取措施来控制并稳定炉内的实际碳势,使炉内碳势符合要求,以保证产品渗碳质量。     

活塞销渗碳工艺的改进

活塞销是汽车发动机中连接活塞与连杆的重要零件。我厂过去采用低碳合金钢外表面渗碳淬火处理,渗碳剂单纯使用煤油,造成碳黑严重、硬度不均、质量不稳。从去年起,我厂大胆采用复合渗碳剂,把单液渗碳改为多液渗碳、较好地解快了渗碳质量问题。现将具体作法介绍如下: 先将活塞销按批号、炉次分类装夹在专用工具上待渗碳。使用75千瓦井式气体炉进行加热、渗碳温度为910℃。当炉温升至800℃时,便可向炉内滴入甲醇(40滴/分)。炉温达到910℃时保温20～     

轴承零件的控制气氛渗碳

在大型井式渗碳炉中,采用甲醇作载气,甲苯作富化气,对特大型轴承零件进行深层(渗层深度>2.5mm)渗碳。用氧探头测量氧势,以便调整、控制炉内渗碳气氛。新的渗碳工艺可使零件渗层的硬度梯度平缓,表层碳浓度达到有关标准的要求,并可取消传统的渗碳后高温扩散工艺。探讨了炉气中氧势、碳势与有效硬化层深度的关系。     

气体渗碳工艺守则

总则钢的渗碳,即钢的表面以碳渗入,目的在于使零件获得高的表面硬度,抗磨性与高的疲劳强度。将低碳钢的表面渗成共折组织再随之热处理,使表面呈马氏体或马氏体加碳化物的组织。因此渗炭零件渗炭层的质量与渗入碳的多少有密切关系。而渗碳炉内的炉内气氛又直接决定零件渗碳层含碳量的多少,所以严格控制炉内气氛是渗碳处理的重要过程。我厂为了严格控制渗碳炉气,调换了过去所用的渗碳剂-煤油,因为煤油是属于长链的炭氢化合物,渗碳过程中容易析出大量炭黑、     

钢件活化催渗中温渗碳工艺的应用

目前汽车拖拉机齿轮仍普遍采用930℃高温气体渗碳常规工艺,这种工艺主要毛病是生产周期长、能耗大、残留奥氏体组织粗大、齿轮变形比较严重。为此,我厂试验了在煤油和甲醇渗剂中分别添加一定比例的碳、氮活化催渗剂及有机化合物,     

无炭黑气体渗碳

气体渗碳是先进的化学热处理工艺,巳被广泛采用。但气体渗碳时間較长,生产效率低,因此我厂采用提高渗碳温度、改进渗碳剂及控制廢气閥火苗高度等办法,来縮短渗碳时間。我厂用煤油和酒精作为渗碳剂。在实际生产中証明:这样渗件表面炭黑少,渗碳速度快。現介紹于下,供参考。一、用煤油和酒精共滴法作为Ⅱ型炉渗碳剂用煤油和酒精进行共滴法渗碳。其具体操作是这样的:渗件装炉后通电升温,当溫度升至約700℃时,以20～30滴/分开始滴入酒精(C_2H_5OH),升至750～800℃时,以50～70滴/分滴入,随着温度的升高,酒精的滴入量逐一增加,当温度为850～900℃时,以90～110滴/分滴入,达到渗碳温度940℃时,开始滴入     

氧探头在齿轮碳氮共渗中的应用

我国生产的汽车、拖拉机齿轮寿命与国外差距较大,如何控制和提高这种批量很大的齿轮质量,其任务相当艰巨.制造厂家应注意制造精度,提高承载能力、传动率和降低噪音,提高齿轮的强韧性与减少变形是当务之急.目前,大部分厂家的齿轮热处理采用井式炉渗碳、碳氮共渗工艺,煤油以来源方便,价格便宜成为最常用的渗碳剂,精确控制炉内碳势是保证齿轮表层含碳量及其金相组织符合标准、稳定变形量的关键。     

20CrMnTi钢齿轮渗碳直接淬火工艺的探讨

对大型重载齿轮渗碳,渗层表面碳浓度及碳化物形态对齿轮质量的影响在不少文献中早有论述。碳化物的大小和形态对钢的抗疲劳性能有显著影响。 我厂生产的齿轮、齿轴多采用20CrMnTi钢渗碳淬火,要求热处理后碳化物级别为1～5级,渗层中过共析层 共析层的深度为渗层的70％。我们使用的是老式设备,没有碳势控制系统,渗碳温度采用920℃,渗剂为煤油,采用气体渗碳后重新加热淬火     

离子渗碳技术的应用

离子渗碳是几年前才出现的热处理技术。离子渗碳过程中的反应方式与离子渗氮相同。其基本原理是,由辉光放电而形成的等离子层在电场作用下轰击工件表面,并使碳源在工件表面分解后以原子的形式扩散入表层。由于工件表面具有很高的碳浓度及温度(使之具有高的扩散系数),因此加速了碳的扩散过程。这使离子渗碳在较短的时间即可获得比常规渗碳更深的渗层.在离子渗碳中,表面反应及表面碳势是控制渗速的因素.图1为工件置于处理炉5分及15分时的表层碳浓度分布,由此可看出离子渗碳中碳的快速扩散过程.在960℃的渗碳温度下,15分后即可得到表面碳浓度为0.9%及0.5毫米的渗层。     

固体电解质电池在热处理中应用的初步探讨

本文简述了固体电解质电池(氧探头)测量控制热处理炉气氛的机理,和在热处理中的应用。在JT-35井式气体渗碳炉中,以甲醇为烯释剂,煤油为渗碳剂,用HQG-71A型红外线CO_2、CH_4气体分析仪和氧探头对炉气的变化进行了连续测定。对氧探头的特性,输出电势与CO_2和CH_4含量的对应关系,电势与碳势之间的对应关系进行了试验研究。试验结果表明:氧探头的输出电势与炉气中CO_2含量及碳势有良好的对应关系,而且氧探头可直接安装在炉内,反应快、灵敏度高,操作简单,能反映炉气变化的全过程。     

微机在渗氮炉、渗碳炉及其机组上的应用

本文从渗氦、渗碳过程的气体反应热力学公式推导出发,找出氦势、碳势控制的原理,寻求优化后的数学模型,采用微机控制系统,开发出微机可控渗氦炉、微机控制碳势箱式多用炉及井式渗碳炉等系列产品,对热处理工艺应用也作了综合介绍.     

用醋酸钠作气体渗碳催化剂

我们将醋酸钠放入气体渗碳炉内作催化剂,获得和固体渗碳时同样的效果。试验是在(?)—60炉内进行的,渗碳剂是煤油,渗碳温度是920℃,一般渗碳深度1.0～1.2公厘需要7小时;加入醋酸钠后,渗碳温度不变,渗碳时间只3小时,渗碳深度就达到1.1毫米,缩短了一年时间。表面碳量在共析左右,略低于不加醋酸钠的。每渗一炉用30     

用微机控制渗碳零件质量

渗碳零件过去一直沿用不可控的单液滴注式气体渗碳的常规热处理方法。由于人工操作等人为因素的影响,造成渗碳质量的极大波动,因而渗碳质量的稳定性与重复性很低,经常造成渗碳返修、变形、碳化物级别超差、磨削裂纹等质量问题。因此,应用可控渗碳已成为今后提高渗碳质量的一种重要方法。我厂经一年多的试验,实现了煤油加甲醇滴注式可控气氛渗碳的新工艺,进一步提高了渗碳件的质量。(见本刊封面照片)。本文详细介绍井式炉渗碳参数及工艺过程微机控制系统;在75kW井式气体渗碳炉上实现了炉温、炉气、工艺过程的微机闭环控制系统。应用这套系统进行了20t矿用汽车零件的气体渗碳,不但炉内碳势得     

固体电解质电池在热处理中应用的初步探讨

固体电解质浓差电池又称氧探头,在热处理领域中用来测量控制炉气氛是目前国内外正在发展中的新课题。本文简述了固体电解质电池的测量原理以及用氧探头测量炉气氛的机理。氧势是决定炉气氧化金属能力的参数,而氧势与炉气中CO_2含量、露点以及碳势有着对应的关系,因此用氧探头测量控制炉气氛氧势即能达到控制炉气碳势的目的。本文在 JT—35井式气体渗碳炉以甲醇为稀释剂,煤油为渗碳剂,采用 HQG—71A 型红外线 CO_2、CH_4氧体分析仪和氧探头对炉气氛的变化进行同时连续测定。对氧探头的特性以及氧探头的输出电势与 CO_2、CH_4含量的对应关系,与碳势的对应关系进行了试验研究。多次试验结果表明氧探头的输出电势与炉气中 CO_2含量有良好的对应关系,有重现性;并与炉气碳势有对应的关系,因此在渗碳炉中可用氧探头测量控制炉气氛碳势。而且氧探头测量炉气氛反应快、灵敏度高、操作简便,直接装在炉内能反映炉气氛变化的过程,具有红外气体分析仪所不能及的优越性,为进一步探讨炉气氛的热力学和动力学性质提供了良好的测试途径。     

煤油通氨气体渗碳

气体渗碳是目前应用最为普遍的化学热处理方法之一,但是气体渗碳有以下两点不足之处: 1.渗碳过程中容易产生炭黑,尤其是井式渗碳炉更易产生,这是由于煤油质量难以保证;另外目前尚难做到碳势的自动控制。由于产生炭黑,严重时影响零件渗碳质量,同时也增加了清理工作的负担。 2.与液体渗碳相比渗碳速度慢。为了解决上述问题,有些单位采用了一些措施:适当减少煤油滴量;采用混合剂做渗碳剂,如酒精和煤油,甲醇和丙酮等;或采用苯、三乙醇胺、异丁醇做渗碳剂。以上方法在一定程度上起到减少炭黑的作用,也有不足之     

滴注式稀土碳氮共渗在非合金渗碳钢上的应用

近年来,国内在合金渗碳钢上推行稀土碳氮共渗和渗土渗碳化学热处理新工艺,已取得了明显的效果。这种工艺如何在非合金渗碳钢制造的工件上应用,还是个新课题。笔者在自行车和胶轮力车零件——轴档和轴碗上,进行了工艺试验和性能试验,均取得了令人满意的结果。一、试验过程试验用材料:15、20钢。试验用零件:自行车和胶轮力车的轴档和轴碗。渗剂成分:工业用煤油和专门配制的稀土共渗剂(甲酰胺、甲醇加稀土按比例混合)。