18CrNiMo7-6钢齿轮真空渗碳

对18Cr Ni Mo7-6齿轮零件真空渗碳工艺过程进行了研究。结果表明:在4200 Pa渗碳压力、合适渗扩比、保压25 s及11个渗碳脉冲条件下,18Cr Ni Mo7-6齿轮经950℃真空渗碳、850℃油淬及150℃×2 h回火处理后,渗碳层深度1.18 mm,碳化物等级1级,并且渗碳后齿轮的硬度可达727.9 HV0.5,完全符合工艺要求。     

真空渗碳时钢的渗碳特性

当前,除了采用常规的渗碳工艺外,越来越广泛地采用了复合循环渗碳工艺(在气氛的碳势可变的条件下)。由于渗碳过程第一阶段建立的气氛碳势比一零件表面层最终碳含量对应的碳势要高得多,所以碳渗入的过程颇为激烈。在渗碳过程第二阶段,当气氛的碳势与表面层最终碳含量的最佳值保持平衡时,工件表面上的碳就出现碳的(氵弥)散。     

18CrNiMo7-6齿轮钢真空渗碳工艺研究

在轨道交通重载机车主动齿轮生产工艺中引入真空渗碳油淬工艺。研究主动齿轮18CrNiMo7-6材料的真空渗碳工艺,并与该齿轮常用的传统可控气氛渗碳工艺进行对比,对热处理后试样的碳浓度、硬度、有效硬化层深度、金相组织等进行检测分析。结果表明:该主动齿轮真空渗碳比传统可控气氛渗碳节约18%的工艺时间,且真空渗碳后的组织无内氧化、非马氏体等不良组织,马氏体、碳化物等组织级别均符合该机车主动齿轮技术条件。     

20CrMo钢滑块真空低压渗碳

在WZST系列双室真空渗碳炉上,对满装炉条件下的20CrMo钢滑块进行了真空渗碳工艺研究。结果表明,在4000 Pa渗碳压力、保压25 s、渗碳时间220 min及合适的渗扩比条件下,20CrMo钢滑块经930℃真空渗碳,预冷气油淬,180℃×2 h回火处理后,变形量在0.02~0.04 mm内,有效硬化层深度在0.95~1.0 mm之间,硬度均达到60~62 HRC,完全符合工艺要求,实现了密集装炉条件下的渗碳均匀性。     

真空渗碳18CrNiMo7-6钢中碳化物的析出规律

采用淬火膨胀仪进行模拟试验,通过对18CrNiMo7-6钢的显微组织、硬度分布的表征,研究了经真空渗碳后18CrNiMo7-6钢在冷却过程中碳化物的析出规律。结果表明,在980 ℃保温30 min后,试验钢中的碳化物完全溶解;快速冷却至600 ℃保温20 min后,渗层组织充分转变为细片层珠光体形貌组织;再升温至830 ℃保温20 min并以20 ℃/s的冷速气冷至室温后,室温组织出现不同形态的碳化物,马氏体组织较热处理前的原始组织得到了细化,且硬度及淬硬层深度较热处理前显著提升。     

适用于真空渗碳的快速渗碳钢的实验研究

研究了一种在1050℃真空渗碳后不经晶粒细化处理的渗碳钢。这种低碳钢含有2%的硅,在1050℃下为(γ+α)双相组织,并由α相阻止γ相晶粒粗化。高碳含量的渗碳层通过析出铌和钒的化合物颗粒阻止奥氏体晶粒长大。在1050℃,经100 min真空渗碳后,其表面碳含量达到0.87%,硬化层深度1.1 mm。这种钢的高硅含量对高温渗碳过程没有不利影响,在真空渗碳时也不会导致内氧化。     

真空渗碳

正传统气氛渗碳目前虽应用广泛,但暴露出许多问题:工件内氧化;非马氏体组织难以避免;尾气排放较大;渗碳周期较长;工件易氧化脱碳等。真空渗碳与传统气氛渗碳方式相比,晶界内无氧化、表面光亮、畸变更小、节能环保以及可对小孔、盲孔等零件实现均匀渗碳。另外不锈钢、含硅钢等普通气体渗碳效果不好甚至难以渗碳的零件,真空渗碳可获得良好的渗碳层。现采用乙炔(C_2H_2)作为渗碳介质,在很大程度上解决了丙烷所导致的碳黑及焦油污染问题,为真空渗碳的发展应用注入了新的活力。     

真空渗碳

真空渗碳,是真空炉应用方面的一个比较新的发展。七十年代初期应用于工业,有几方面的理由证明是一种有意义和有好处的方法,其中一个理由是节省能量。为了使渗碳可控和有效,需要发展一种专门的真空炉。炉子设计分为三种,以其所使用的隔热屏或绝热体和加热元件,作为每一种炉子的特征。高温真空炉全部是冷壁结构——它们使用一个水冷金属壳。其结构是一真空密封的容器,外壳保持冷态,并具有高的强度,以防止吸瘪。最初设计的(且仍在生产的)是使用金属屏和金属加热元件的炉子。这些构件通常     

真空渗碳

传统气氛渗碳目前虽应用广泛,但暴露出许多问题:①工件内氧化,非马氏体组织难以避免;②尾气排放较大;③渗碳周期较长;④工件易氧化脱碳等。真空渗碳与传统气氛渗碳方式相比,晶界内无氧化、表面光亮、畸变更小以及节能环保,可对小孔和盲孔等零件实现均匀渗碳。另外不锈钢、含硅钢等普通气体渗碳效果不好甚至难以渗碳的零件,真空渗碳可获得良好的渗碳层。现采用乙炔(C2H2)作为渗碳介质,在很大程度上解决了丙烷所导致的碳黑及焦油污染问题,为真空渗碳的发展应用注入了新的活力。     

18Cr2Ni4WA钢真空渗碳后热处理工艺的优化

制定了两种不同的热处理工艺,研究18Cr2Ni4WA钢真空渗碳后回火、淬火和深冷工艺对材料组织和性能的影响。结果表明,18Cr2Ni4WA钢渗碳后,经高温回火、淬火、深冷和低温回火处理后,渗碳层深度几乎不受影响,表面残留奥氏体含量显著降低。经680 ℃×5 h两次高温回火+860 ℃淬火+－115.3 ℃深冷+160 ℃低温回火工艺处理后,试样表面硬度为64.2 HRC,渗碳层深度为0.86 mm;并得到由针状回火马氏体、少量残留奥氏体和弥散分布的点状碳化物组成的渗碳层组织和由低碳板条状回火马氏体组成的心部组织,不仅使得表面获得高硬度,同时保证了心部的强韧性。     

8620钢的真空低压渗碳热处理工艺

采用真空低压渗碳工艺,在WZST-60G双室真空渗碳设备上进行8620钢的真空热处理工艺研究,从渗碳均匀性的角度对其显微组织、硬度、有效硬化层深度等重要工艺指标进行分析,获得了能够应用于实际生产的8620钢热处理工艺。8620钢在930℃渗碳,825℃油淬后进行-70℃深冷处理90 min,然后进行170℃回火处理后,其表面残留奥氏体等级为1级,表面硬度为57～60 HRC,有效硬化层深度在0.7～0.8 mm,同炉次有效硬化层深度偏差小于0.1 mm,渗碳均匀性较好,符合产品工艺要求。     

1Cr17Ni2钢真空渗碳

正随着航空发动机性能的不断提高,采用合金结构钢渗碳强化的零件,不能满足抗高温和抗腐蚀性能的需求。1Cr17Ni2钢是广泛使用的马氏体型不锈钢,具有良好的耐腐蚀性能和较高的强度[1]。为了满足零件较高温度下使用,并具有良好耐磨性的要求,提出了1Cr17Ni2钢采用低压渗碳的工艺。不锈钢渗碳不同于普通合金结构钢,其渗碳与淬火温度高,碳化物形态复杂,现有的工艺和组织评定标准都不能直接套用,热     

真空渗碳处理齿轮钢的氢脆敏感性

采用电化学充氢及慢应变速率拉伸(SSRT)实验研究了真空渗碳热处理后20Cr2Ni4A齿轮钢的氢脆敏感性,并与常规淬火+回火处理(QT)的20Cr2Ni4A齿轮钢进行了对比.结果表明,渗碳试样渗碳层中的残余奥氏体含量(约13.8％,体积分数,下同)远高于渗碳试样心部和QT试样(约4.6％),前者主要呈多尺度的块状分布在原奥氏体晶界及板条界处.渗碳试样与QT试样中的室温可扩散性H含量相当,但前者组织中较多的残余奥氏体和渗碳体含量使得其室温非扩散性H含量明显高于后者,H扩散系数明显低于后者.QT试样呈现出优异的强塑性配合,以相对断后伸长率损失表征的氢脆敏感性指数(HEI)为54.3％.与QT试样相比,渗碳试样的抗拉强度提高了34.6％,但塑性显著降低,断后伸长率及断面收缩率分别降低了66.5％和92.4％;充氢后在屈服之前就发生了脆性断裂,呈现出很高的氢脆敏感性,HEI高达90.9％.SSRT断口分析表明,充氢QT试样与最大H扩散距离大体相当的表层脆性区为沿晶+准解理的混合断裂,而充氢渗碳试样则在距表面一定距离的渗碳层内呈现一定宽度的沿晶断裂脆性区,且在接近有效渗碳层深度处出现了一条大体沿渗碳层圆周方向扩展的长裂纹.造成渗碳试样与QT试样氢脆敏感性显著差异和独特氢脆断裂特征的主要原因与2者的微观组织、强度水平及渗层残余压应力等因素有关.     

真空渗碳方法

一、本发明的背景本发明所叙述的方法和装置是在负压环境下,金属通过工件吸收碳并热扩散进行渗碳,在负压环境下经济而高效地在金属工件表面形成一层渗碳层。在技术上,人们早已知道通过热扩散到工件表面中去,改变其表面化学成分,得到一层淬硬的表层。在钢表面硬化中,例如渗碳,一定有渗碳介质供应足够数量的碳,使其吸附并扩散进钢中。在本发明之前。滲碳有用盐浴的液体渗碳,用气体介质作碳源的气体渗碳和用粉末材料作碳源的粉末固渗工艺。     

从气体渗碳到真空渗碳

真空渗碳大约在十五年前,以苏联为小心开展了有关高温渗碳的研究。日本各公司也曾尝试提高渗碳温度,由于炉子的寿命是严重的障碍,因而几乎未能实用。美国也作过尝试,其结论是现有的气体渗碳炉损耗严重,需进一步研究适用于高温渗碳的炉子。美国的《海斯》公司首先使用该公司自己生产的真空热处理炉进行渗碳,这就是真空渗碳的起源。     

渗碳钢的高温渗碳

提高渗碳处理时的加热温度可以缩短处理时间。通过奥氏体化处理确定出了对常用渗碳钢能保证稳定的细晶粒结构组织的最佳渗碳温度和时间。试验表明,对于20MnCr、17CrNiMo6、20MoCrS4和EX55钢渗C温度可提高到1000℃以上而不致出现晶粒长大。此时渗碳时间可缩短到两小时以下。     

20CrMnMo钢深层真空渗碳工艺研究及应用

采用大型双室真空渗碳淬火设备对20Cr Mn Mo钢进行深层真空渗碳,研究了不同工艺处理后的金相形貌、显微硬度分布、表面碳浓度和扫描电镜照片。结果表明,在强渗75 min时,20Cr Mn Mo钢深层真空渗碳渗扩比以1∶20~1∶22为宜。20Cr Mn Mo钢大型重载齿轮以渗扩比1∶22进行深层真空渗碳淬火处理后,表面碳浓度为0.86%,渗碳层深度4.4 mm,碳化物级别1~2级,淬火和回火后齿轮齿面硬度分别为61.3、57.5 HRC。     

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%。     

钢的渗碳

本文研究了钢的渗碳。在900～1000℃的温度范围内采用固体和液体渗碳技术,对低碳钢和304奥氏体不锈钢进行渗碳。在上述温度范围内,以每25℃的温度间隔进行渗碳,以测定温度对碳扩散的影响。采用了金相法测量不同实验条件下的渗层厚度。低碳钢和304不锈钢渗碳的活化能在固体渗碳时分别为127.95千焦耳/克分子和205.57千焦耳/克分子,而在液体渗碳时则分别为180.59千焦耳/克分子和218.58千焦耳/克分子。