可控氣氛滲碳原理-資料下載頁(yè)
2025-06-24 00:49本頁(yè)面
【正文】 油后延遲1～10秒鐘再攪拌，防止齒輪齒根因淬火油被夾持而造成齒根冷卻不夠，隨后快攪1分鐘650r/min再慢攪350～450r/min，油冷6～8分鐘，瀝油5 ～10分鐘。熱油淬火時(shí)，工件淬火造成槽內(nèi)油溫上升應(yīng)控制在20℃范圍內(nèi)。 滲碳后的熱處理l 直接淬火后，對(duì)于本質(zhì)細(xì)晶粒鋼的滲碳件，晶粒不易長(zhǎng)大，因此滲碳后可將零件預(yù)冷至略高于Ar3的溫度后淬火，這樣可以降低淬火溫度，減少工件變形，由奧氏體中部分析出二次滲碳體減少淬火后表層殘奧量，提高表層硬度。經(jīng)150～200℃回火后。組織為表層為回火馬氏體+殘奧+部分二次滲碳體（合金碳化物）；心部為低碳回火馬氏體。l 一次淬火法，將零件滲碳后緩冷，中冷或淬火，然后再重新加熱淬火，再加熱溫度Ac3溫度淬火，可以細(xì)化晶粒，經(jīng)150～200℃回火后，表層為回火馬氏體+殘奧，心部為低碳回火馬氏體。如柳工、石金剛線。 控制表面非馬組織 非馬組織是滲碳介質(zhì)中的氧向鋼內(nèi)擴(kuò)散，在晶界上形成Cr、Mn、Ti、Si等元素的氧化物，使得晶界處合金元素貧化，造成局部滲透性下降出現(xiàn)了黑色的屈氏體組織。經(jīng)研究，若非馬大于13um的門檻值，彎曲疲勞下降20～25%，因此規(guī)定非馬組織≤。l 在爐內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，內(nèi)氧化深度X（um）與處理時(shí)間t（h）的平方根成正比。 X=（）1/2 Kp=49um2/hl 化學(xué)成份對(duì)非馬的影響—總氧化勢(shì)方程 TOP=Si%+Mn%+Cr%Ni%Mo% Si是影響鋼在滲碳內(nèi)氧化的主要內(nèi)在因素。當(dāng)在滲碳后期碳勢(shì)過(guò)低。出爐時(shí)在空氣中停留過(guò)長(zhǎng)，滲劑中的含水量，爐子密封不嚴(yán)（奇瑞例子），淬火油的冷卻能力不夠，攪拌能力不夠（寶法例子）、工件放得太密集，工件上有氧化皮或銹斑等。 解決方法：在強(qiáng)滲階段，在不產(chǎn)生碳黑的情況下盡可能提高氣氛碳勢(shì)，在高的Cp下可顯著減少內(nèi)氧化并縮短滲碳時(shí)間。開啟爐門后加大排氣。提高淬火油冷卻能力和攪拌能力；另外可在降溫結(jié)束前5～，提高滲層淬透性和淬硬性。控制Si，Mn含量。 表面含碳量及碳濃度梯度的控制 最佳含碳量應(yīng)是不產(chǎn)生過(guò)多的殘余奧氏體，以保證最大的耐點(diǎn)蝕性能（抗接觸疲勞），同時(shí)保證獲得最大的表面硬度而不形成網(wǎng)狀碳化物。%～%。一般應(yīng)在保證獲得最大表面硬度的前提下盡量降低表面含碳量。%；%。通過(guò)剝層，直讀光譜和金相組織可以計(jì)量判定碳濃度。 深層理想的碳濃度分布如圖，采用三點(diǎn)控制： Xk=(mm)Ck=% 馬氏體的控制 因?yàn)轳R氏體的形成首先貫穿奧氏體的晶粒，所以馬氏體針狀大小是與奧氏體晶粒大小密切相關(guān)，從工藝上講，如果滲碳溫度過(guò)高，奧氏體晶粒就會(huì)粗大。此外與原材料晶粒長(zhǎng)大傾向有關(guān)。（石金剛例子—中冷）。 當(dāng)原材料混晶時(shí)就需要采用一次淬火工藝細(xì)化晶粒，消除混晶得到合格的馬氏體。馬氏體針狀大小是與殘奧含量有密切關(guān)系，因?yàn)榇执蟮鸟R氏體針產(chǎn)生微區(qū)應(yīng)力，會(huì)阻礙奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，所以馬氏體針越粗，殘奧含量就會(huì)越多。另外粗大的馬氏體也會(huì)降低強(qiáng)度，增加脆性。一般控制在2～5級(jí)。 ～%時(shí)，其形態(tài)是大量板條馬氏體+部分針狀馬氏體。所以有良好的綜合強(qiáng)度性能（舉石金剛例）。 殘余奧氏體的控制殘余奧氏體含量多少一直是一個(gè)爭(zhēng)議較多的問(wèn)題。有的認(rèn)為軟而不穩(wěn)定的殘余奧氏體會(huì)引起表面殘余壓應(yīng)力下降，降低齒輪的耐磨性能。而又有的人認(rèn)為。滲層表面存在較多的殘余奧氏體在外界負(fù)荷作用下再轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體而增加殘余壓應(yīng)力，同時(shí)，由于產(chǎn)生塑性變形，可以松弛應(yīng)力集中，延遲了裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)散。 故褒貶不一。在晶粒細(xì)小，表面硬度不低于59HRC時(shí)，殘余奧氏體多一點(diǎn)可以阻止裂紋擴(kuò)散。齒輪接觸應(yīng)力和剪刀應(yīng)力分布最大應(yīng)力點(diǎn)不再表面，所以表面殘奧多時(shí)，應(yīng)力小而不會(huì)產(chǎn)生殘余奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變。而有利于齒輪嚙合。一般控制在15%～40%之間（2～3級(jí)）。 碳化物和鐵素體的控制 滲層中碳化物的形態(tài)、大小及分布對(duì)其沖擊韌性及彎曲疲勞強(qiáng)度影響甚大，不能允許存在塊狀、角狀及網(wǎng)狀碳化物。一般控制在1～3級(jí)。在100X金相顯微鏡下看不到碳化物為佳?；?yàn)榧?xì)粒狀均勻分布的碳化物。 心部鐵素體呈大塊和網(wǎng)狀都不好，其含量應(yīng)≤10%。 有效硬化層深DC的控制 DC直接反應(yīng)了齒輪的綜合力學(xué)性能，主要受本身淬透性和熱處理工藝影響?！?依據(jù)鋼種與工件有效厚度而異)?！?。 齒心和表面硬度一般認(rèn)為齒心硬度控制在35～42HRC為佳。表面硬度對(duì)圓柱齒輪為60～61HRC，圓柱齒輪為60～63HRC合適。心部組織基本上為低碳馬氏體時(shí)，具有最高強(qiáng)度和韌性。 滲碳齒輪用鋼 應(yīng)選用本質(zhì)細(xì)晶粒鋼，控制在6～8級(jí)，以避免出現(xiàn)粗大針狀馬氏體。鋼材的偏析對(duì)滲碳后層深和硬度均勻性影響甚大，應(yīng)控制在不得不大于3級(jí)。鋼的淬透性能的高低對(duì)齒輪淬火后心部硬度及齒輪變形影響很大。淬透性帶一般變速箱齒輪J9=30～36HRC,后橋齒輪J9=37～42HRC. 王智巖 .共12頁(yè) 第13頁(yè)
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