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滲碳熱處理爐碳勢不正常的情況分析
時間: 2020-02-26 16:52:15
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滲碳熱處理爐碳勢不正常的情況相關的因素有：滲碳溫度、滲碳持續時間、爐內壓力、碳勢質量，需要找到問題后并處理。
滲碳熱處理爐碳勢不正常的情況相關的因素有：滲碳溫度、滲碳持續時間、爐內壓力、碳勢質量等。氧探頭或其它單組份碳控系統都是基于爐氣是否平衡氣氛的假設，但爐內實際情況是非常復雜的，特別是當爐膛漏氣、漏水、輻射管泄漏等都會對爐氣造成影響，常規定碳，操作復雜，工作量大，極易產生誤差，車間里一般用的是便攜式熱處理滲碳校驗儀，準確的提高工作效率。
1、影響滲碳的工藝參數主要有：①滲碳工藝溫度，這個溫度目前大多選擇在920～930℃；②滲碳的保溫時間；③爐內氣氛的壓力，一般在100～600MPa;④爐內碳勢，對滲碳氣氛而言，爐內的碳勢應該比滲層所要求的碳濃度更高或略高。碳勢的控制好壞對滲碳質量有及其重要的影響。
2、氣體滲碳爐滲碳不均勻性的原因
表面滲層不均勻的情況有三種：一是滲層的深度不均勻；二是滲層碳化物分布不均勻；三是工件之間的滲層厚度不一致。滲層不均勻會導致硬度、耐磨性、疲勞強度的不一致，同時也會造成變形量的不均勻。
造成這種缺陷的原因由多種因素引起。主要是：①零件滲碳時表面不清潔，表面有銹斑、油垢；②爐內滲碳氣體流動不均勻，零件彼此間的間隔太小；③大小工件尺寸不一致，零件表面有炭黑；④爐溫的均勻性影響；⑤排氣階段過短。只要滲碳前仔細清理零件表面，注意裝夾具的方法，保證爐內氣流的循環，定期清除爐內炭黑便能得到克服。
3、滲碳的性能要求
可以用來制作滲碳件的鋼稱為滲碳鋼。滲碳零件的種類繁多，根據使用情況，滲碳鋼應有下列基本性能。
(1)滲碳件心部具有較高的屈服強度 滲碳件承受額定彎曲載荷時，在其斷面各處的屈服點均應該犬于由彎曲載荷而產生的應力，以保證不發生因心部或過渡層的塑性變形而引起硬化層破裂。心部強度提高，滲層的承受抗彎強度也隨之提高。鋼的心部強度與其含碳量有關，為了提高心部強度以獲得低碳馬氏體組織為優先。
(2)滲碳鋼的工藝性能 具有足夠的淬透性、小的過熱敏感性、良好的滲碳能力、熱處理之后的殘余奧氏體含量少、滲碳淬火變形量小。
(3)滲碳鋼的含量 滲碳鋼的含碳量要求在0.126～0.25%。對于重載的滲碳件，含碳量選擇在0. 25%～0. 33%，以提高心部在淬火回火后的塑性和韌性，提高心部對滲層的支承強度。
4、爐前試樣的檢測方法
滲碳爐前試樣檢查是對隨爐試樣滲層檢查來判定滲碳深度是否合格，決定工件滲碳是否結束以及出爐時間。一般工件按照工藝要求在滲碳保溫結束前0.5-1h時，取出隨爐試樣，檢查滲碳試樣的滲碳深度。
從試樣孔取出試樣后，可以放在爐蓋的保溫砂中冷卻到黑色（＜500℃)，再空冷。或者在取出時直接水冷。冷后的試樣在試樣的缺口處打斷，在斷面上就可以觀察滲層滲碳深度。
試樣的滲碳層深度用目測法或金相法進行檢查。檢查時，用帶刻度的放大鏡觀察斷口外圈寬度，或在放大鏡下用卡尺測量外圈寬度，就能判斷出滲層的深度。斷口上顯現出無光澤的灰色外圈（滲碳層）和纖維狀的心部。有時試棒斷口上外圈和心部的邊界不那么清楚時，滲碳層深度的測量比較困難，這種情況下可將試棒非斷口一端加熱，直到斷口部分出現回火色；當滲碳層呈紫色、心部呈黃色時，應立即將其浸入水中使其冷卻下來。另一種顯示滲碳層的方法，是將磨平的斷口用4%硝酸酒精溶液浸蝕，滲碳層會很快變為黑色。試樣滲層深度檢查合格后工件就可以出爐。
確定熱處理中的碳勢可以根據碳勢圖的統計來分析，碳勢與水勢、電勢一樣，勢差決定了物質流動的趨勢。碳勢差決定了碳擴散的方向。當自由擴散時，碳總是從碳勢高的地方向碳勢低的地方擴散。 熱處理是將材料放在一定的介質內加熱、保溫。
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