低壓真空滲碳與高壓氣淬技術(shù)具有無內(nèi)氧化,表面質(zhì)量好,變形微小,工藝的穩(wěn)定性和重復(fù)性好,熱處理零件綜合性能優(yōu)異,使用壽命長,無污染無公害,耗電少,生產(chǎn)成本低,以及自動化程度高等優(yōu)點,目前已廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動機(jī)、汽車變速器、航空發(fā)動機(jī)及摩托車齒輪等零件的熱處理。由于該項技術(shù)無論從工藝還是設(shè)備上已經(jīng)很成熟,成為可替代可控氣氛滲碳的有效方法。
一、技術(shù)
1.低壓真空滲碳技術(shù)
常規(guī)氣體滲碳易產(chǎn)生表面內(nèi)氧化(IGO),在滲層表面薄層內(nèi)出現(xiàn)非馬氏體組織,從而降低齒輪的疲勞性能。低壓真空(1333~1.33×10-1Pa)滲碳用于齒輪和結(jié)構(gòu)鋼件等,可提高滲碳層質(zhì)量,表面無內(nèi)氧化。采用計算機(jī)模擬輔助控制的真空滲碳工藝,用較短的處理時間和較少的滲碳?xì)怏w消耗,保證取得良好的滲碳效果:滲碳層深度偏差≤±0.05mm,表面碳含量均勻度≤±0.05%。用乙炔取代丙烷滲碳已成為真空滲碳的發(fā)展趨勢。常規(guī)滲碳熱處理周期較長,該項技術(shù)可以實現(xiàn)高溫(950~1050℃)滲碳,從而提高滲碳速度。
2.高壓氣淬技術(shù)
齒輪等零件滲碳后在氣體中冷卻比液體中冷卻的均勻,故淬火畸變小。許多氣體可用作氣淬氣體,如氬氣、氦氣、氫氣、氮氣及其混合氣體。用氮氣進(jìn)行齒輪的氣淬,比較經(jīng)濟(jì),目前85%~95%氣淬室采用氮氣,淬火壓力通常為2MPa。高壓氣淬可通過控制(惰性)氣體的壓力、流量,改變氣體的冷卻特性,與鋼的過冷奧氏體轉(zhuǎn)變相圖相結(jié)合,實現(xiàn)好的淬火冷卻效果,從而減少齒輪畸變,提高心部強度。
3.低壓真空滲碳與高壓氣淬技術(shù)相結(jié)合
低壓真空滲碳不僅可以有效地避免常規(guī)滲碳淬火出現(xiàn)的表面非馬氏體等組織缺陷,顯著改善齒輪等零件表面質(zhì)量,而且與高壓氣體淬火相結(jié)合可以顯著減少熱處理畸變,通過提高滲碳溫度可減少處理時間,從而降低能源消耗和氣體消耗。因此,真空低壓滲碳與高壓氣淬相結(jié)合是當(dāng)今一種先進(jìn)的滲碳淬火工藝,可以稱之為真正意義上的環(huán)保型綠色熱處理技術(shù)。