20CrMnTi钢真空低压渗碳工艺及组织性能研究

研究了20Cr Mn Ti钢真空低压渗碳过程中渗碳温度和渗碳时间对渗层深度、渗层硬度分布和表面碳含量的影响,并分析了碳含量对渗层硬度分布的影响规律,比较了真空渗碳和气体渗碳两种渗碳工艺对盲孔结构的渗碳结果和渗层组织。结果表明,随渗碳温度的升高和渗碳时间的延长,渗层深度和表面碳含量增大,但表面硬度下降。碳含量对渗层硬度分布的分析结果表明,碳质量分数为0.78%时,渗碳层具有最高淬火硬度。对于盲孔结构,相较于气体渗碳,真空渗碳能显著减小渗层深度偏差,并改善渗层组织。

航空轴承钢的真空低压渗碳工艺

利用洛氏硬度计、维氏硬度计及光学显微镜等研究了真空低压渗碳工艺对航空轴承钢组织和性能的影响。结果表明:试验钢经渗碳后产生了大量连续的粗大网状碳化物,但在渗碳后热处理工艺中碳化物形貌逐渐变为非连续的网状;有效硬化层由渗碳后的0. 45 mm逐步增加到设定值附近(0. 77 mm);渗层硬度梯度中的"低头"现象也逐步消除,从渗层到心部硬度平缓降低;相较于原始硬度,试验钢的表面硬度经渗碳后增加了11 HRC,经过全工序真空低压渗碳后提高了16~18 HRC。

航空轴承钢M50NiL真空低压渗碳热处理工艺研究

为探究渗碳全流程工艺对航空轴承用钢M50NiL渗层组织性能的影响规律,对M50NiL钢开展了真空低压渗碳热处理研究,分析了渗碳、淬火、冷处理和回火等工艺对渗层的组织演变及其对应硬度梯度分布的影响。结果表明,经渗碳淬火后,实验钢有效渗层深度为1.25mm,随着碳浓度的降低,从渗层表面到芯部碳化物的体积分数和析出尺寸逐渐减小,显微硬度呈现逐渐下降趋势。冷处理工艺促使部分残余奥氏体组织转变为马氏体组织,进一步提高渗层整体硬度。经回火处理后,表面硬度有所降低。实验钢表面碳化物主要为Cr、V、Mo、Ni的碳化物。

16Cr3NiWMoVNbE钢C型环真空低压渗碳及淬火有限元模拟

通过马氏体转变动力学和碳浓度的扩散系数有限元模型,对16Cr3NiWMoVNbE齿轮钢C型环进行真空低压渗碳淬火的温度场、浓度场、组织场、以及应力场的研究。结果表明,渗碳淬火后,得到碳浓度分布,可以很好地解释表层部分的最终马氏体分布情况,为预测齿轮钢渗碳淬火后碳浓度分布和马氏体分布提供了可靠依据。

12Cr2Ni4A钢高温真空低压脉冲渗碳工艺

与传统气氛渗碳相比,高温真空渗碳在提高渗碳效率、产品质量和节约能源方面均表现出明显优势.本文分析了12Cr2Ni4A钢的奥氏体晶粒长大行为、扩散系数及奥氏体饱和碳质量分数等关键参数的影响,结合真空低压脉冲渗碳工艺原理,对高温真空低压脉冲渗碳工艺进行实验验证.结果表明:实验钢在930,950,980℃渗碳温度下,渗碳层的硬度梯度曲线和碳质量分数梯度曲线的实测值与预期值吻合较好.此外,随着渗碳温度的升高,碳的扩散系数和奥氏体饱和碳质量分数增加,高温真空渗碳可显著提高渗碳速率,温度每提高10℃约使渗碳效率提高14%~17%.

真空低压渗碳技术研究进展

从真空低压渗碳工艺和设备两个方面入手,对真空低压渗碳技术及应用进行归纳总结,并对未来的推广前景进行了展望。

基于饱和值调整法的真空低压渗碳工艺计算与验证

基于Fick第二定律与饱和值调整法,结合真空低压渗碳工艺控制过程,绘制了算法流程图,并利用数学计算软件编写了真空低压渗碳工艺计算程序,以20Cr钢为试验对象对该程序进行了验证。结果表明:基于饱和值调整法的真空低压渗碳工艺处理后,20Cr钢渗碳工艺总时间比传统方式约快240 s,渗碳时间节约600 s以上;渗碳工艺计算程序可以实现渗层深度的准确预测,且能满足产品的表面碳化物级别、组织形态等较高的技术要求。

20CrMoH钢的真空低压渗碳工艺模拟及优化

利用真空低压渗碳软件对20CrMoH钢的渗碳过程进行模拟,并根据模拟输出在WZSTQ真空渗碳炉上进行了试验。在800 Pa压力和960℃温度下渗碳,保压25 s,对比渗碳有效硬化层深度优化工艺。结果表明,最佳渗碳时间为120 min。优化工艺后,试验测得有效硬化层深度与软件预测的深度偏差在+0.23 mm以内,满足设计要求。软件预测的有效硬化层深度更接近齿轮产品的实测深度,最小偏差为+0.10 mm。通过930℃下渗碳试验,对比表面碳含量,证明了软件预测表面碳含量为0.75%时,与实测值基本一致,最大偏差为-0.02%。

精密齿轮件的真空低压渗碳高压气淬热处理

采用真空低压渗碳和高压气淬相结合的工艺代替以往的气氛渗碳和油淬工艺,在WZST-60G双室真空渗碳设备上进行SCM420精密齿轮的热处理工艺研究,并对其显微组织、硬度、表面碳浓度、变形量等重要工艺指标进行分析。结果表明:930℃渗碳后,在830℃进行2.0 MPa高压气淬,经160℃回火后,齿轮碳化物等级为1级,表面硬度可达60 HRC,变形量小于0.04 mm,完全符合工艺要求。

真空低压渗碳炉高精度温控系统的设计与应用

设计了一种基于组态王6.55软件的真空低压渗碳上位机监控系统,通过组态王软件与山武仪表DCP31之间的Modbus通讯,利用仪表自带的二自由度(2-DOF) PID功能,实时进行PID修正保证控温的精确度。将渗碳工艺中的变量如C2H2、NH3和N2的流量控制及渗碳扩散时间、脉冲次数、保温时间和淬火方式等一系列参数固化成配方形式,供用户调用和修改。这一软件平台的设计及应用减少了操作人员的误操作和复杂程度,大大提高了低压渗碳的热处理品质。

8620钢的真空低压渗碳热处理工艺

采用真空低压渗碳工艺,在WZST-60G双室真空渗碳设备上进行8620钢的真空热处理工艺研究,从渗碳均匀性的角度对其显微组织、硬度、有效硬化层深度等重要工艺指标进行分析,获得了能够应用于实际生产的8620钢热处理工艺。8620钢在930℃渗碳,825℃油淬后进行-70℃深冷处理90 min,然后进行170℃回火处理后,其表面残留奥氏体等级为1级,表面硬度为57~60 HRC,有效硬化层深度在0.7~0.8 mm,同炉次有效硬化层深度偏差小于0.1 mm,渗碳均匀性较好,符合产品工艺要求。

低压真空渗碳技术及低压真空渗碳多用炉

介绍了当今国际上先进的低压真空渗碳技术、低压真空渗碳多用炉及相关的工艺 ,并与传统的渗碳工艺进行了比较。最后给出了应用实例。

真空低压渗碳对304与316L奥氏体不锈钢组织和性能的影响

采用真空低压渗碳技术对304和316L奥氏体不锈钢进行表面强化,利用光学显微镜、扫描电镜、Thermo-Calc热力学软件、X射线衍射仪和显微硬度计等对渗碳层显微组织、相组成及硬度分布进行分析表征,计算了奥氏体不锈钢渗碳层中不同衍射峰的偏移量及渗碳前后晶格常数的变化量。结合钼对奥氏体不锈钢渗碳过程的影响,对比研究了304和316L奥氏体不锈钢渗碳后,在渗碳层深度、表面硬度及碳化物的析出规律等方面的差异。结果表明,经750℃真空渗碳2.6 h后,304和316L奥氏体不锈钢晶格常数分别增加了1.33%和1.14%,形成了由膨胀奥氏体和Cr_(23)C_(6)组成的渗碳层,Cr_(23)C_(6)在渗碳层中主要以条状沿膨胀奥氏体晶界析出,表面硬度较基体硬度均提升了两倍以上。

工业机器人精密减速器输入轴的真空低压渗碳高压气淬工艺

针对轴齿类零件高温渗碳淬火热处理畸变问题,研究了工业机器人减速器精密轴齿类零件真空低压渗碳和高压气淬工艺。结果表明,在升温阶段采用阶梯式升温保温方式,强渗阶段以乙炔-氮气交替脉冲进行强渗和扩散,淬火冷却阶段精确控制氮气压力1.8 MPa(18 bar)并使之稳定,可使轴齿类零件的总畸变量控制在0.005~0.015 mm。实际生产结果表明,轴齿类零件采用真空低压渗碳和高压气淬技术,渗碳层中的马氏体为1级,残留奥氏体和碳化物为1~2级,心部组织为1~2级。批量生产的减速器精密轴齿表面硬度、心部硬度和有效硬化层深度均值分别为59.7 HRC、38.6 HRC和0.681 mm,全部满足技术要求。

低压真空渗碳炉ICBP_H600TG的应用和运行成本

分析比较了ICBPH6 0 0TG与推杆式连续炉的技术结果及运行成本 ;介绍了在ICBPH6 0 0TG生产线连续真空渗碳、淬火处理齿轮件后的硬度分布及金相组织 ,认为ICBPH6 0

低压真空渗碳——一种新的化学热处理技术

对于我厂生产的汽车变速器的齿轮与轴类零件,常规气体渗碳工艺是在密封室内通入载气和富化气,借助大量氮-甲醇载气保持炉内的基本成分以满足炉气碳势控制的需要,而渗碳过程中的碳来自于富化气——丙烷。这种工艺已应用多年,积累了丰富的经验,但由于载气中存在氧和氧化物,内氧化无法避免,即在渗层表面出现一层很薄的非马氏体组织,对于零件的疲劳性能产生不良影响。近年来,法国ECM公司在低压真空渗碳技术上取得了重大突破,开发出的ICBP系列低压真空渗碳炉能较好地解决这个问题,因而在国外汽车工业得到了大量的应用。

1Cr17与1Cr17Ni2两型不锈钢低压真空渗碳工艺研究

采用低压真空渗碳工艺对1Cr17及1Cr17Ni2两型不锈钢进行了渗碳处理,解决了由于不锈钢表面存在钝化膜以及渗碳温度较高无法采用传统气体工艺进行渗碳的问题,分析了不同类不锈钢渗碳淬火后的性能及金相组织。结果表明,1Cr17不锈钢渗层深度为0.58mm,1Cr17Ni2不锈钢渗层深度为1.0mm,表面硬度分别为HRC51-52、HRC61-62,均符合产品要求。

低压真空渗碳气淬技术的应用

本文简述了低压真空渗碳设备和工艺特点及实际生产应用效果。结果表明,低压真空渗碳技术成熟、稳定,有效地解决了内氧化问题,且生产效率高、变形小,达到高质量的渗碳效果。

低压真空渗碳的应用与展望

在热处理生产工艺中，传统渗碳工艺存在着周期长，能源消耗大，以及质量有待进一步提高的问题。为此，热处理工作者十分关注，一直努力潜心研究更好的渗碳技术，以彻底给予改善和提升。