高温低碳势扩散对消除碳化物的影响
2015-11-16薄文丽
金属加工(热加工) 2015年19期
■薄文丽
在齿轮渗碳过程中,由于设备出现故障无法淬火,在860℃碳势C p=0.8%时保温10h,设备修复结束。将工件降温、淬火、回火后,检验试样发现,试样有效硬化层深度3.192mm,合格(见表1),但渗层中出现网状碳化物,超出标准要求,不合格,如图1所示。
1. 网状碳化物形成的原因
由于860℃碳势C p=0.8%保温时,碳势比较高,碳的溶解度比925℃渗碳时低很多,所以多余的碳形成碳化物在晶界上析出,如图1所示 。
2. 网状碳化物的消除方法
将有碳化物网的试样从试样孔放入炉内,在氮气保护下,在925℃碳势C p=0.7%的气氛中扩散3h后从试样孔取出,空冷。发现原先的碳化物明显减少。如图2所示,证明高温低碳势扩散对碳化物的消除作用比较大。
根据试样试验的效果,我们将工件在925℃碳势C p=0.65%气氛中,在氮气保护下扩散,中间每隔一段时间从试样孔取样检查,跟踪碳化物变化情况,直到20h时,检验试样发现碳化物完全消除。将工件降温、淬火、回火,检验发现碳化物完全消除,合格。如图3 a所示。有效硬化层深度3.1 9 2mm,合格,如表2所示。表面氧化层深度22.05μm,合格,如图3 b所示。
图 1
图 2
表1 硬化层深度和硬度检测统计
表2 硬化层深度和硬度检测统计
图 3
3. 结语
(1)通过试验我们发现,高温低碳势扩散能消除网状碳化物。
(2)高温扩散时必须有氮气保护,这样在高温下才能确保工件氧化最小化。
(3)制订合理工艺,确保高温低碳势扩散时渗层的增加尽可能的小,避免渗层超标。