渗碳工艺指正

wqc_1984

我们采用的是井式渗碳炉子，150KW的，渗碳工艺如下：锻打的齿轮经机加后，到热处理车间，工艺如下：第一次进炉：碳势：1.45%，温度940（945），保温6小时，出炉风冷；风冷至600度以下，二次进炉，碳势：1.3%，温度880（890），时间保温2个小时。扩散降温降碳势，淬火温度790，淬火时的碳势为0.7%左右。整个控制是北京培特HT9800的。其齿轮的技术要求是：有效硬化层深为1.3-1.7，表面硬度为：58-63HRC，心部：HRC28-42。炭化物，残余奥氏体，马氏体级别不大于五级！  
     整个工艺控制，只用煤油，排气时加大煤油滴量，在770，开始大量滴加煤油，出来有碳黑，风冷，淬火都有。最后检验的结果合格（厂内部检查）。请问各位前辈，这是什么原因，这样的工艺好吗？即便是合格了，产品会出现什么问题，每炉检验一件，在炉子中间。
     这样能真实反映情况吗？如果不能，应该怎么去做实验，随炉式样该有几件，放在什么位置合适呢？望各位大虾指点。（本人、是新手，刚到工厂，性质状况还么清楚 ）

[ 本帖最后由 stigershu 于 2007-12-27 23:34 编辑 ]

guidou_114

是什么材料啊？不用两次渗碳也可以达到你的要求吧！
你的渗碳过程只用煤油，当然会有炭黑了，而且碳势那么高！可以试试甲醇＋煤油的气氛

周建国

根据你提供的工艺，应该是空气加煤油的直升式渗碳也称为超级渗碳，此工艺用在丼式炉上控制较难。培特公司在我们的设备上试验过（也是丼式炉），效果不好。其中主要的问题是碳势较难控制（因为没有甲醇的稀释，极易产生碳黑，随着生产时间的延长此现象更加明显）。你所制定的工艺我认为过于复杂，根据技术要求1.3----1.7mm的渗层（如：20CrMnTi）渗碳温度用920---930度，强渗碳势1.1%C---1.05%C.x4---4.5小时，扩散0.8—0.9%Cx4—4.5小时，随炉降温至820—840度x0.8%C保温0.5小时后出炉直接淬火，根据此工艺可以达到技术要求。
你所提供的工艺渗碳温度过高（不知为和材质），碳势过高（第二次的工艺也一样），高温高碳势对工件的变形，组织不利（不过超级渗碳的特点是碳传递系数较高），第一次渗碳后在空气中的冷却，有脱碳氧化的危险。另外770度即开始滴煤油，我觉得温度太低，应该待温度升至830度以上方可滴煤油（可大大降低或减少产生大量的碳黑），进炉后的排气介质可以选用甲醇（770度可以滴入）。碳黑包裹工件是工件的局部的碳浓度过高，渗速降低，渗层不均匀，对最后的使用不利（出现早期失效而报废）。
关于随炉试块的放置问题，首先试块的要求是和产品的模数相近，材质相同，预处理方式相同，最好是同批次的材料，有效齿数不少于3个（如果是齿轮的话）。105kw的丼式炉可以放置3框产品，根据上，中，下，的位置，各放一个试块，最好放在滴注孔的位置（此位置最有代表性，此处的金相组织合格的话产品绝对好）。回火时试块和产品一起回火，最终检验。。。。以上分析，仅代表个人观点，不足为凭。

wqc_1984

谢谢各位的的指点，我的材料是20CrMnTi的，说是130车的差速器的行星和半轴齿轮。关于炉子的控制，是有空气，空气是从滴注管进入，具工人师父说那是用来降碳势的，经过周建国师父这一解释，我才明白。这个炉子设备微机控制系统模式是，设定有效硬化层深，表面最高碳浓度，最终碳浓度，最高碳势，及CD值等参数之后，整个过程微机自动控制，时间微机自动控制，按以上的老工艺，两次渗碳到成品一炉所用的总时间是24小时。对于次设备，整个控制模式我还没弄太清楚，请教一个问题，这个控制设备控制有什么特点吗？期待周建国师父解答。也网更多使用次控制设备的各位同行们谈谈自己的看法。谢谢！

周建国

如果真的要用煤油加空气的直升式气氛，和培特公司的调试人员联系吧。你提供的工艺应该是自适应法的控制方法。我的建议是对于20CrMnTi材质1.3-----1.7的渗层不需要这么复杂，况且整个工艺时间也不短啊。

wqc_1984

好的，谢谢！！！！！！！！！

yan2000531

这样的工艺真不好说，看你的时间也不算短，没达到高浓度快速渗碳的目的，而且整个过程积炭严重，影响氧探头的精度，只用煤油排气是有这种提法，为的是缩短排气时间，节约能源，你的工件是客户要求表面要如此高的碳浓度吗？

wqc_1984

不是，我们这目前我知道的还没有碳浓度要求这一说，我们这只检验层深，硬度和组织。其他的都不管！！！！！！！！！

周建国

那也太欠考虑了吧，应该是产品渗碳时的表面碳浓度及最终的碳浓度，浓度梯度，对于产品的质量及使用寿命非常重要。如果碳浓度不管你的工艺也是欠成熟的，也是不负责任的。

wqc_1984

周专家说的 很对，这些工艺都是原来搞的，不是我搞的，那个老师父，也就是那个技师说了，只要硬度够了，组织吗合格就行，层深好就行了。其他的 不管，因为他们的 工资是按件算的，厂里－也只有这样的要求，对他们来说只要有钱拿就行了。还有突然想到一个问题，我们在这现在的淬火温度是760－790，所以现在表面有时候看起来就是一片黑，辨认不出什么是马氏体，什么是奥氏体，什么是碳化物，我觉得就是没 淬上火，但是那么高的 碳势和碳浓度过高，导致了表面硬度合格，同时齿厚比较薄，无形中增加了心部的含碳量，致使淬火温度那么低才能保证心部硬度，这样淬不透，心部是铁素体和珠光体，而且组织还不均匀。我想这样更降低了齿轮的寿命。这是我个人的 观点，不知道，对不对，望各位前辈专家们指点！！！！！！！

jczwy

在850度以下不要通煤油，不然会产生大量碳黑，可改通乙醇排气

qcxywzh

11# jczwy


我有个类似的问题，材料是20CrMnTi，要求渗层0.7-0.9，请问工艺参数该怎么设置，特别是渗碳工艺系数是多少？谢谢……