氣體滲碳工藝

氣體滲碳的目的：氣體滲碳是為了增加鋼件表層的含碳量和一定的碳濃度梯度，將鋼件在滲碳介質(zhì)中加熱并保溫使碳原子滲入鋼件表層的化學(xué)熱處理工藝稱為滲碳，滲碳鋼一般采用普通碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，也可采用Q235鋼。
開爐前的準(zhǔn)備：
（1）滲碳工件表面不應(yīng)有銹蝕、污垢、裂紋及傷痕等缺陷。
（2）工件表面不需滲碳部分可采用表面鍍銅或涂防滲碳涂料防止?jié)B碳，也可在滲碳后，對
     不需要滲碳的部分切削去滲碳層。鍍銅層的厚度一般應(yīng)大于0.03mm；防滲碳涂料的厚
     度一般應(yīng)大于0.3mm，要求涂層致密。
（3）采用滴注式滲碳時，滲碳劑一般是甲醇（形成載氣）；煤油或丙酮、醋酸乙酯（形成富
     化氣），有條件時也可以采用其他方式的可控氣氛滲碳。為取得高質(zhì)量滲碳，減少碳
     黑，更好選用航空煤油滴注。
（4）準(zhǔn)備好試樣和中間試樣。試樣宜取自同批零件，試樣表面不允許有銹蝕、油污。中間試
     樣一般為Φ10mm×10鋼試棒。
滲碳操作：
  ①開爐前檢查設(shè)備（參照井式氣體滲碳爐操作規(guī)程）
  ②根據(jù)停爐時間和爐罐情況，按工藝文件規(guī)定，進(jìn)行爐罐滲碳。爐罐滲碳時間，對于新爐
    罐一般為6-12h，對于舊爐罐一般為2-4h左右。
  ③裝爐：
    a.將材質(zhì)相同、滲碳層技術(shù)要求相同、滲碳后熱處理方式相同的工件，放在同一爐生
      產(chǎn)。試樣放在料筐的有代表性的位置。每爐裝載量和裝料高度應(yīng)小于設(shè)備規(guī)定的更
      大裝載量和裝料高度。
    b.為保證爐內(nèi)滲碳?xì)夥盏难h(huán)暢通，使?jié)B碳層均勻，工件間應(yīng)留有縱橫大于5mm的間隙。
    c.料筐裝入爐內(nèi)時，要垂直擺放，各層料筐應(yīng)齊整，不得有間隙，同時懸吊放入中間試
      樣棒。
    d.工件入爐后，將爐蓋蓋緊，不允許有漏氣現(xiàn)象，滴入滲碳劑后，應(yīng)保持爐內(nèi)壓力
      為196-490Pa。將廢氣點(diǎn)燃，火苗高度為200-300mm。
  ④ 滲碳
    a.滲碳工藝曲線：根據(jù)材質(zhì)及滲碳層顯微組織的要求，由有關(guān)工藝文件規(guī)定滲碳工藝
      曲線，一般對于要求嚴(yán)格控制碳化物的低合鋼鋼工件，可參考工藝曲線圖如(1-4)。
      對于不要求嚴(yán)格控制碳化物的低碳鋼、低合金鋼工件，可參考工藝曲線圖(1-5)。
　

關(guān)于滲碳工藝曲線說明如下：
趕氣：其目的是趕走爐內(nèi)空氣，使?fàn)t內(nèi)空氣恢復(fù)到工藝規(guī)定的碳勢氣氛。
保溫：其目的是使?fàn)t內(nèi)工件溫度均勻。保溫時間一般是40min到1h。
滲碳溫度和滲碳時間：滲碳溫度一般為900~940℃,滲碳時間應(yīng)根據(jù)要求的滲碳層深度確定，它與滲碳溫度、爐內(nèi)氣氛的碳勢及工件特征等因素有關(guān)。
滲碳劑的選擇及應(yīng)用：采用滴注式滲碳時，可根據(jù)生產(chǎn)廠條件選擇滲碳劑。選用普通煤油作滲碳劑，爐內(nèi)碳黑較多。選用航空煤油，不易產(chǎn)生碳黑，甲醇作載氣，煤油作富化氣，爐內(nèi)碳黑較少。用甲醇作載氣，丙酮或醋酸乙醋作富化氣，爐內(nèi)碳黑則更少，可進(jìn)行氣氛的碳勢控制。滲碳劑用量根據(jù)工件裝載量和表面積大小等因素進(jìn)行調(diào)整。