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关于锻件厂渗碳的基础知识

发布时间:2020/06/17 点击数:556

       一、渗碳的定义及目的


       钢的渗碳就是将锻件放在渗碳介质中进行加热和保温,使活性炭原子渗入钢件表面,使其获得一定的碳的质量分数和一定质量分数梯度的工艺。渗碳的目的可使机器零件获得高的表而硬度、耐磨性、高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。


       二、渗碳的种类


       根据所用渗碳剂在渗碳过程中聚集状态不同,渗碳的方法可以分为气体渗碳法、固体渗碳法和液体渗碳法。另外,在特定的物理条件进行的渗碳,还有真空渗碳、离子渗碳及真空离子渗碳等。


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       1.气体渗碳


       气体渗碳是指将锻件置于密封的加热炉中,将其加热到900-950℃, 再通入含碳的气体或滴入含碳的液体,使锻件在这一温度下进行渗碳的过程。


       2.固体渗破


       与气体渗碳法相比较,固体渗碳法的渗碳速度慢,生产效率低,劳动条件差,质最不易控制,故已逐渐被气体渗碳法所替代。但由于同体渗碳法的设备简单,成本较低,目前仍有应用。另外,与气体渗碳相比,间体渗碳对于不通孔渗碳仍有一定的优势。


       三、渗剂的选择


       目前使用的渗碳介质大致可分为两大类:一类是裂解性液体,如煤油、苯、 丙酮、甲醛等,使用时直接滴入渗碳炉中,经裂解后可分解出活性炭原子;另一类是吸热性气体,如天然气、煤气、丙烷气等,使用时与空气混合,进行吸热反应,制成可控气氛,进行可控气氛渗碳。

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       滴注式气体渗碳采用含碳的有机液体作为渗剂,常用的有煤油、酒精、甲醛、苯和甲苯。煤油没有毒性、价格低廉,但渗碳时易产生炭黑。炭黑附着在锻件表面,会阻碍渗碳过程的顺利进行,往往造成渗层的厚度和碳浓度不均。酒精、甲醛、苯和甲苯属于“弱”渗碳剂,渗碳时几乎不生成炭黑,渗碳质量要求较高的锻件可采用这几种液体作为渗碳剂。


       为解决煤油渗碳能力过强、易产生炭黑的难题,生产中常将渗碳能力较弱的甲醛(或酒精)与煤油混合使用,甲醛(或洒精)与煤油的体积混合比例为1:3。另一种办法是在渗碳的不同阶段分别滴加弱渗碳剂(如甲醛)和强渗碳剂(如煤油),使气氛的渗碳能力与锻件表面碳质量分数的变化相适应,以避免过量的活性炭原子重新结合为碳分子(炭黑)。



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