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控制滲碳層的深度、碳濃度以及濃度梯度(硬度梯度)是很容易的。 熱處理廠(chǎng)認(rèn)為由于真空滲碳過(guò)程的物理化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn),因而,根據(jù)零件的技術(shù)條件可簡(jiǎn)單地通過(guò)計(jì)算或一些關(guān)系曲線(xiàn)確定真空滲碳熱處理的工藝參數(shù)。生產(chǎn)實(shí)踐表明,特別對(duì)批量生產(chǎn)需以工藝實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證和修正計(jì)算得來(lái)的工藝參數(shù),這一點(diǎn)對(duì)要求高的精密重要零件的批量生產(chǎn)是很重要的。生產(chǎn)實(shí)踐還表明,只要按照通過(guò)工藝實(shí)驗(yàn)確定的工藝參數(shù)進(jìn)行操作,即可獲得各爐很一致的滲碳結(jié)果——重現(xiàn)性好。
2.殘留奧氏體影響因素分析隨著合金元素的提高,含碳量的增加,淬火中間停留或冷卻速度緩慢,淬火溫度提高,都會(huì)使殘留奧氏體增加。淬火時(shí)冷卻中斷并等溫停留,會(huì)使馬氏體終轉(zhuǎn)變量減少,殘留奧氏體增多,這就是奧氏體的熱穩(wěn)定化。含碳量在共析點(diǎn)0.8左右,殘留奧氏體在25%以下,殘留應(yīng)力為壓應(yīng)力。零件滲碳后表面含碳量高,淬火后殘留奧氏體增多。決定殘留奧氏體含量的主要因素分別是:(1)原材料合金元素的影響:Mn、Ni、Cr合金元素使淬火后殘留奧氏體增加。(2)原材料碳含量增加,使殘留奧氏體增加。(3)熱處理工藝上,奧氏體化溫度提高,淬火溫度提高,淬火終止溫度提高,淬火冷卻速度減弱,淬火中間停留,都會(huì)使殘留奧氏體增加。在零件材料確定的基礎(chǔ)上,熱處理適當(dāng)降低淬火溫度,增加冷處理(延續(xù)淬火)等都是減少殘留奧氏體的有效措施。零件經(jīng)淬火冷處理回火后殘留奧氏體均≤10%,GCr15軸承鋼一般在5%左右。
1.提高零件的耐磨性,采用鋼件滲碳淬火法可獲得高碳馬氏體硬化表層;合金鋼件用滲氮方法可獲得合金氮化物的彌散硬化表層。用這兩種方法獲得的鋼件表面硬度分別可達(dá)HRC58~62及HV800~1200。另一途徑是在鋼件表面形成減磨、抗粘結(jié)薄膜以改善摩擦條件,同樣可提高耐磨性。例如,蒸汽處理表面產(chǎn)生四氧化三鐵薄膜有抗粘結(jié)的作用;表面硫化獲得硫化亞鐵薄膜,可兼有減磨與抗粘結(jié)的作用。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的多元共滲工藝,如氧氮滲,硫氮共滲,碳氮硫氧硼五元共滲等,能同時(shí)形成高硬度的擴(kuò)散層與抗粘或減磨薄膜,有效地提高零件的耐磨性,特別是抗粘結(jié)磨損性。2.提高零件的疲勞強(qiáng)度,滲碳、滲氮、軟氮化和碳氮共滲等方法,都可使鋼零件在表面強(qiáng)化的同時(shí),在零件表面形成殘余壓應(yīng)力,有效地提高零件的疲勞強(qiáng)度。3.提高零件的抗蝕性與抗高溫氧化性,例如,滲氮可提高零件抗大氣腐蝕性能;鋼件滲鋁、滲鉻、滲硅后,與氧或腐蝕介質(zhì)作用形成致密、穩(wěn)定的Al2O3、Cr2O3、SiO2保護(hù)膜,提高抗蝕性及高溫性。通常,鋼件硬化的同時(shí)會(huì)帶來(lái)脆化。用表面硬化方法提高表面硬度時(shí),仍能保持心部處于較好的韌性狀態(tài),因此它比零件整體淬火硬化方法能更好地解決鋼件硬化與其韌性的矛盾?;瘜W(xué)熱處理使鋼件表層的化學(xué)成分與組織同時(shí)改變,因此它比高、中頻電感應(yīng)、火焰淬火等表面淬火硬化方法效果更好。如果滲入元素選擇適當(dāng),可獲得適應(yīng)零件多種性能要求的表面層。