渗碳钢热处理工艺应注意的事项
发布时间:2014-02-26 15:05:43
选用渗碳钢
①从提高渗碳速度来看，原始碳量越低渗速越快，但是原始含碳量过低，造成工件心部硬度组织和性能达不到设计要求，含碳量过高又会导致韧性不足的缺点。心部强度要求不高的可以是下限含碳量，否则应选靠上限含碳量的钢。
②要考虑合金元素的含量，有些渗碳钢虽然含碳量较低，但合盒元素含量高，机械性能和工艺性能均很好。实际卜，应将含碳量与合金元素含量结合零件的具体工作条件加以综合考虑；合金元素通过抑制奥氏体晶粒长大，提高了淬透性和增加回火稳定性，改善了渗碳工艺性能。
碳素钢、锰钢和合金元素含量较低的渗碳钢，在渗碳的高温下长期加热，晶粒易于长大，而且淬火工艺性铯、淬透性都不理想。这类钢渗碳后，有时要进行正火或采用双重淬火，同时要用水或盐水淬火，所以变形、开裂倾向较大。因而这类钢就不适宜做尺寸较大、形状复杂的重要受力零件。
铬钢、铬锰钢、铬钼钢、铬镍钢、锰钒钢等，由于合金元素含量较高，碳化物形成元素抑制了渗碳时的奥氏体晶粒长大，所有的合金元素均能发挥改善工艺性能和机械性能的良好作用。这类钢渗碳后一般不需正火或双重淬火，变形、开裂倾向小，因而可做较重要的承力零件。
合金元素含量很高的铬锰钛、铬锰钼、铬镍钨、铬镍钼等钢种渗碳时，晶粒不会长大，淬透性高，可直接淬火，尺寸小的零件空冷也可淬硬。但淬火后残余奥氏体较多，有时需要通过冰冷处理来减少残余奥氏体。这类渗碳钢多用于制作承力大的重要零件。
③要考虑钢的工艺性能，如渗碳性能、淬火工艺性能等方面的要求。尤其淬火工艺性要作为重点考虑，使得淬火工艺可靠，稳定，简化。不能选用低级材料代替高级材料的思路。
工艺的准备
①渗碳件材料的组织要求：一般采用正火或调质处理，获得原始组织为粒状或片状珠光体+少量的铁素体组织，或回火索氏体组织。
②工件渗碳前必须清洗干净，不能有氧化皮、锈斑、油污和铁屑等。
③非要求渗碳部分的防渗方法一般有3种方法。a．预留切削加工余量；b．镀铜法；c．涂料防渗法。
④对于不是切削加工的冲压件，要确认工件的表面没有脱碳层等遗留组织缺陷。
⑤渗碳层与磨削余量的关系是：技术标准要求渗层厚度十磨削余量。
渗碳工艺中缺陷
①渗碳中碳势过高，淬火之后渗层中产生大最残余奥氏体，解决办法是工件进行高温回火后，莺新加热淬火处理。
②渗碳工艺中表面渗碳浓度过高、渗碳之后冷却速度缓慢，致使渗层中出现大块碳化物或网状碳化物；消除办法是在Am以上的温度淬火十高温回火或正火处理，然后再进行正常的淬火回火工序。
③渗剂中的氧向钢中扩散，使合金元素氧化，造成表面局部淬透性下降，淬火后在渗层表面附近出现黑色组织（屈氏体等），深度0. 03～0. 05mm。消除办法：表面磨削、喷丸处理。
④其他常见缺陷：过热、表面脱碳、渗碳不均匀、表面贫碳以及渗碳深度过深或过浅等。对于过深渗层一般不做返修处理，或让步放行或做报废处理。
本文参考《热处理工艺问答》一书。
常见问题
