渗碳和渗氮7的幻灯片课件.pptVIP

第七单元 渗碳和渗氮 前言 渗碳淬火是将低碳钢或低碳低合金钢的工件，经表面渗碳和淬火，使表面变硬的一种热处理方法。 渗氮的作用与渗碳相同，但工件渗氮后表面硬度更高、更耐磨。渗氮的最大优点是处理温度低，而且不需要进行淬火，因此不易出现过热、脱碳、裂纹和变形等热处理缺陷。 技能训练1——渗碳操作 渗碳一般分为固体渗碳、气体渗碳和液体渗碳三大类。这里只介绍固体渗碳和气体渗碳操作。 1．固体渗碳操作 (1)渗碳剂配制方法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)和适量粘结剂混合而成。根据JB／T9203-1999《固体渗碳剂》的规定，渗剂中碳酸钡的含量分为三类(见表 7-1)，木炭颗粒尺寸分为 5组(见表 7-2)，故可配制出 15种不同规格的渗碳剂，以满足不同的加工要求。一般来讲，渗碳剂粒度大时，其强度较高(不易被压碎)、传热较快、渗碳活性较低，适合处理大型工件；渗碳剂粒度小时，其强度较低、传热较慢、渗碳活性较高，适合处理小型复杂工件。 渗碳填充剂能防止渗碳剂在渗碳过程中烧结成块，根据 JB／ T9203-1999《固体渗碳剂》标准规定其含量应不超过质量分数为 2％。粘结剂可将催渗剂均匀牢固地粘附在木炭颗粒上，避免筛漏损失，并能提高工件上渗层的均匀性。糖浆、淀粉、薯粉、糊精或重油均可作为粘结剂使用。 配制固体渗碳剂时，先将木炭捣碎，按需要的颗粒尺寸 (见表 7-2)用两种不同目数的筛子筛选。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。按配方 (见表 7-1)将称好重量的碳酸钡与粘结剂混匀，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质量分数为 4％。 生产中使用的渗碳剂，常由质量分数为20％～40％的新配渗碳剂和质量分数为 60％～80％用过的旧渗碳剂混合而成。混合前旧渗碳剂应再次过筛，使粒度符合要求。 (2)渗碳炉的使用 在选用固体渗碳炉时，既要考虑炉温均匀性是否满足要求，又要注意炉子在渗碳温度下的承重能力。箱式、井式和台车式电阻炉是固体渗碳最常用的3种炉子。箱式电阻炉可采用专门设计的机械装置或传送机构装炉出炉。此外还应在箱式和井式电阻炉的炉底上铺垫一层碳化硅砂粒，这样既能改善炉温均匀性，同时还可防止炉底磨损变形。大型笨重工件用台车式电阻炉进行固体渗碳，能够实现连续作业，从而可大大减少辅助时间和炉子的热损失。渗碳箱不要直接放在台车上，而应该采用三点或多点支承将它架成水平状态，以减小容器变形和提高温度的均匀性。 (3)渗碳箱的使用 固体渗碳时需将工件和渗碳剂放入渗碳箱中一道加热。渗碳箱常用低碳钢板、渗铝低碳钢板或耐热钢板焊成。渗铝低碳钢箱的使用寿命是碳钢箱的几倍，而且按单位时间单位重量的渗碳件计算，这种渗碳箱的使用成本最低。 渗碳箱的形状和尺寸按工件形状和尺寸以及所使用的设备而定。为了使热量能较快地传到整个渗碳箱中，在允许的条件下，可把箱子的长、宽、高的某个尺寸尽可能做得小一些。同样，渗碳箱最好采用薄板或板材制成轻型结构，而不是较重的铸铁结构。较轻的渗碳箱可通过焊接加强肋的办法来提高刚度。 为防止空气流入而烧损渗碳剂，装箱加盖后一般再用粘土将箱盖四周的缝隙封好。但要注意箱子不能封得太死、太紧，以免容器内产生过量气体冲出箱盖发生爆炸。 (4)防渗处理要求局部渗碳的工件，不要求渗碳的部位事前应进行防渗碳处理。应用普遍、也最为可靠的防渗碳方法是镀铜法，为有效防止渗碳，铜镀层厚度不应小于 0.013mm。此外，涂刷防渗涂料的方法也是一种防止工件表面局部渗碳的经济方法。为保证防护质量，使用防渗涂料时应按产品说明书上介绍的方法进行操作。另外，还可采用整体渗碳后再把某个部位不要求渗碳的渗层切除，同样可达到局部渗碳效果。 除此而外，还可采用其他办法进行防渗碳处理。例如，将不要求渗碳的不通孔用粘土堵死；工件整体渗碳后通过局部淬火使应当渗碳的部位淬火硬化；让非渗碳部位伸出渗碳箱外；内螺纹可用旋入的铜 螺杆加以防护，或者相反将外螺纹用铜螺母套住。 (5)渗碳工艺操作 1)准备工作 根据工件渗碳技术要求和工艺规程，准备好渗碳剂、渗碳箱和装箱工具，对工件进行清洁处理；对设备进行开炉前的例行检查。为节省辅助时间，设备可提早通电升温。 2)装箱 装箱时，工件与工件之间要有适当间距，并用渗碳剂填满空隙，捣紧，使每个工件都被渗碳剂包围。包围工件的渗碳剂层必须厚到足以允许它发生收缩后仍然对工件具有良好的支承作用，而且在整个工艺过程中仍能保持高的渗碳速度，但也不要太厚，以免工件