固体渗碳的方法

发布时间:2013-11-21 09:27

固体渗碳一般选择箱式炉、井式炉和台车炉。渗剂渗剂中碳酸钡含量类型有3种，其含量分别为3%-7%，7%-12%和12%-17%。固体渗碳剂常采用木炭（或其他供碳剂）+碳酸钡（或其他催渗剂）+碳酸钙（填充剂）+适量黏结剂混合而成。要想渗剂在渗碳过程不烧结成块需添加渗碳填充剂，含量最高为2%，将催渗剂均匀牢固粘附在木炭颗粒上可采用黏结剂，黏结剂主要有糖浆、淀粉、薯粉、糊精和重油，筛漏损失减少，工件上渗层的均匀性得到提高。首先将木炭捣碎，按照需要颗粒尺寸用两种不同目数的筛子筛选是配制固体渗碳剂的第一步。筛出的木炭颗粒称重后倒入清水中搅拌、静置，待砂子、碎石子等杂物沉入水底后再将其捞出。按照配方将称好重量的碳酸钡与黏结剂混匀，然后撒在半干的木炭上，经手工或机械混合拌匀，风干或烘干至水分含量不超过4%。常由20%-40%的新配渗剂和60%-80%用过的旧渗剂混合应用在生产过程中，旧渗剂在混合前应再次过筛，目的是保证粒度复合要求。装箱在渗碳箱中进行零件的固体渗碳，对渗碳质量影响较大的是装箱的方法，因此装箱是固体渗碳操作的主要环节。采用低碳钢板或者是耐热钢板焊接而成即可作为渗碳箱，还可用铸铁铸成。焊接的渗碳箱壁厚一般为5-10mm是为了保证渗碳箱有一定的强度。渗碳箱的形状一般为圆筒形或长方形。大型零件的专用渗碳箱，其形状应尽可能与零件的形状一致。每个渗碳箱的容积不宜太大，以免造成装炉、出炉困难。每个渗碳箱的盖上要有两个插试棒的孔，箱口要有封口槽，便于用泥密封。渗碳零件装箱时，首先要在箱底铺一层30～40mm的渗碳剂，并将其捣紧压平，然后在上面摆放第一层零件，相邻零件的间距为25～30mm，零件与箱壁也要间隔20-30mm，接着摆放第二层、第三层。每层之间都填满一层25～30mm厚的渗碳剂。装完最后一层零件之后，还要再盖上一层>40mm的渗碳剂，并捣实压紧，最后将箱盖合上，箱口和盖的边沿用耐火黏土泥密封。这样可防止箱内渗碳气体外逸，外面空气也不会进入箱内。在渗碳箱盖上要插入两根试棒，同时在零件装箱时，在箱内的适当部位摆放2～4块试片，目的是为了检测渗层深度和渗层的金相组织。在同一渗碳箱内的零件最好装放材料相同、渗层深度要求一致。装炉及工艺温度、时间渗碳零件装箱之后于850～880℃人炉，等炉温回升到此温度时，保温2～5h，小箱体时取下限值，使箱体内外温度趋于一致，随炉缓慢升温至900～940℃进行渗碳。固体渗碳的时间是指渗碳箱达到渗碳温度并里外透热后，使渗层深度达到规定要求所需的时间。通过数据说明了固体渗碳时间、钢种和渗层深度之间的关系。实践经验证明，在(930±10)℃的温度下固体渗碳，其平均速度一般为0.1～0.15mm/h。无论采用何种方法计算的渗碳时间，都只能做参考。准确的渗碳时间还要通过检查试棒来决定。通常是在出炉的前半小时，从渗碳箱盖上抽出试棒，并直接淬火冷却，然后压断。本文参考《热处理工艺问答》一书。

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