可控氣氛滲碳原理-資料下載頁
2025-06-24 00:49本頁面
【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，工件淬火造成槽內油溫上升應控制在20℃范圍內。 滲碳后的熱處理l 直接淬火后，對于本質細晶粒鋼的滲碳件，晶粒不易長大，因此滲碳后可將零件預冷至略高于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中的氧向鋼內擴散，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 在爐內停留時間過長，內氧化深度X（um）與處理時間t（h）的平方根成正比。 X=（）1/2 Kp=49um2/hl 化學成份對非馬的影響—總氧化勢方程 TOP=Si%+Mn%+Cr%Ni%Mo% Si是影響鋼在滲碳內氧化的主要內在因素。當在滲碳后期碳勢過低。出爐時在空氣中停留過長，滲劑中的含水量，爐子密封不嚴（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：在強滲階段，在不產(chǎn)生碳黑的情況下盡可能提高氣氛碳勢，在高的Cp下可顯著減少內氧化并縮短滲碳時間。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 最佳含碳量應是不產(chǎn)生過多的殘余奧氏體，以保證最大的耐點蝕性能（抗接觸疲勞），同時保證獲得最大的表面硬度而不形成網(wǎng)狀碳化物。%～%。一般應在保證獲得最大表面硬度的前提下盡量降低表面含碳量。%；%。通過剝層，直讀光譜和金相組織可以計量判定碳濃度。 深層理想的碳濃度分布如圖，采用三點控制： Xk=(mm)Ck=% 馬氏體的控制 因為馬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，從工藝上講，如果滲碳溫度過高，奧氏體晶粒就會粗大。此外與原材料晶粒長大傾向有關。（石金剛例子—中冷）。 當原材料混晶時就需要采用一次淬火工藝細化晶粒，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系，因為粗大的馬氏體針產(chǎn)生微區(qū)應力，會阻礙奧氏體轉變?yōu)轳R氏體，所以馬氏體針越粗，殘奧含量就會越多。另外粗大的馬氏體也會降低強度，增加脆性。一般控制在2～5級。 ～%時，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爭議較多的問題。有的認為軟而不穩(wěn)定的殘余奧氏體會引起表面殘余壓應力下降，降低齒輪的耐磨性能。而又有的人認為。滲層表面存在較多的殘余奧氏體在外界負荷作用下再轉變?yōu)轳R氏體而增加殘余壓應力，同時，由于產(chǎn)生塑性變形，可以松弛應力集中，延遲了裂紋的產(chǎn)生和擴散。 故褒貶不一。在晶粒細小，表面硬度不低于59HRC時，殘余奧氏體多一點可以阻止裂紋擴散。齒輪接觸應力和剪刀應力分布最大應力點不再表面，所以表面殘奧多時，應力小而不會產(chǎn)生殘余奧氏體向馬氏體的轉變。而有利于齒輪嚙合。一般控制在15%～40%之間（2～3級）。 碳化物和鐵素體的控制 滲層中碳化物的形態(tài)、大小及分布對其沖擊韌性及彎曲疲勞強度影響甚大，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。在100X金相顯微鏡下看不到碳化物為佳。或為細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≤10%。 有效硬化層深DC的控制 DC直接反應了齒輪的綜合力學性能，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為齒心硬度控制在35～42HRC為佳。表面硬度對圓柱齒輪為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，具有最高強度和韌性。 滲碳齒輪用鋼 應選用本質細晶粒鋼，控制在6～8級，以避免出現(xiàn)粗大針狀馬氏體。鋼材的偏析對滲碳后層深和硬度均勻性影響甚大，應控制在不得不大于3級。鋼的淬透性能的高低對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 第13頁
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