關(guān)于滲碳過程中殘奧的控制.doc

關(guān)于滲碳過程中殘奧的控制殘奧的控制在工藝上主要注意這幾點(diǎn)：1）調(diào)整好強(qiáng)滲與擴(kuò)散的時(shí)間比例。使得表層碳含量得以降低，降低過冷奧氏體的穩(wěn)定性。2）擴(kuò)散的碳勢設(shè)定的可以低一些，為了降低殘奧可以設(shè)定在0.75-0.83）降低淬火溫度，使得析出一部分碳化物，降低碳含量。降低過冷奧氏體的穩(wěn)定性4）延長淬火保溫時(shí)間，同樣是使得一部分的碳和一些合金元素析出，降低過冷奧氏體的穩(wěn)定性。5）采用滲碳后緩冷，再加熱淬火工藝，可以降低殘奧，同時(shí)細(xì)化了組織。 6）采用冷處理，使得未轉(zhuǎn)化的殘奧繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)镸滲碳的產(chǎn)品，前期的強(qiáng)滲碳勢在保證不析出碳化物的前提下盡量提高爐內(nèi)的碳勢從而提高產(chǎn)品的表面碳濃度，為了達(dá)到一定的滲層必須經(jīng)過一段時(shí)間的擴(kuò)散使表面過高的碳濃度向內(nèi)部擴(kuò)散，最終達(dá)到所需要的滲層。前期的碳勢為1.20%C則擴(kuò)散段的碳勢為0.8-0.9之間（當(dāng)然材質(zhì)及滲層要求不同也會(huì)產(chǎn)生變動(dòng)。殘奧可以通過淬火后冷處理來解決。 對(duì)于有的高合金鋼共析點(diǎn)可能在0.3%C以下,所以對(duì)有高濃度要求的不好控制如果20CrMnTi原材料的帶狀組織超過3級(jí)，滲碳淬火會(huì)出現(xiàn)馬氏體和殘奧級(jí)別超差現(xiàn)象.。由于帶狀分布區(qū)域的Mn含量高低不一，存在微區(qū)成分偏聚，在滲碳過程中奧氏體局部長大，出現(xiàn)混晶。淬火后形成粗大馬氏體，初生的粗大馬氏體抑制了奧氏體轉(zhuǎn)繼續(xù)變?yōu)轳R氏體的驅(qū)動(dòng)力，殘奧增多，最終表現(xiàn)為馬氏體、殘余奧氏體級(jí)別超標(biāo)。偏析造成的局部合金元素貧化，會(huì)使得奧氏體晶粒粗大，從而馬氏體粗大。合金元素聚集的地方Ms點(diǎn)低會(huì)造成殘奧超標(biāo)，Mn元素聚集的地方會(huì)造成馬氏體粗大。關(guān)于表面碳濃度. 每種材料都有對(duì)應(yīng)的最佳面層含碳量，同一種材料、零件使用狀態(tài)不同其表面含碳量也不同。比如常用的20CrMnTi鋼，同是汽車齒輪，一般變速器齒輪表面碳含量控制在0.70.85%，而橋齒輪最好控制在0.91.0%。 非馬組織：非馬組織往往都是腐蝕后在最表層連成片，薄薄的一層組織，腐蝕后顯黑色。層厚來評(píng)定非馬多深。 內(nèi)氧化： 內(nèi)氧化 完全可以試樣拋光后直接在金相顯微鏡下看，光潔的表面下有一些小黑或黃色的點(diǎn)點(diǎn)，連成線一樣的，可以看見沿著晶界，從表面到其最深處評(píng)定為內(nèi)氧化，我們齒輪在多用爐做一般0.02mm內(nèi)氧化。 合金元素對(duì)鐵素體的影響由于合金元素與鐵在原子尺寸和晶格類型等方面存在著一定的差異，所以當(dāng)合金元素溶入時(shí)，會(huì)使鐵素體的晶格發(fā)生不同程度的畸變，使其塑性變形抗力明顯增加，強(qiáng)度和硬度提高。合金元素與鐵的原子尺寸和晶格類型相差愈大，引起的晶格畸變愈大，產(chǎn)生的固溶強(qiáng)化效應(yīng)愈大。此外，合金元素常常分布在位錯(cuò)附近，降低了位錯(cuò)的可動(dòng)性，增大了位錯(cuò)的滑移抗力，也提高了強(qiáng)度和硬度。硅、錳、鎳的強(qiáng)化效果大于鉬、鎢、鉻，而且合金元素含量越高，強(qiáng)化效應(yīng)越明顯。沖擊韌性隨合金元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而變化的趨勢是有所下降。合金元素對(duì)滲碳體和特殊碳化物的影響合金元素是溶入滲碳體，還是形成特殊碳化物，是由它們與碳親和能力的強(qiáng)弱程度所決定的。強(qiáng)碳化物形成元素鈦、鋯、鈮、釩等，傾向于形成特殊碳化物，如TiC、ZrC、NbC、VC等，這類碳化物具有較高的熔點(diǎn)、硬度和穩(wěn)定性，加熱到高溫時(shí)也不容易溶人奧氏體中，也難以聚集長大。如果形成在奧氏體晶界上，會(huì)阻礙奧氏體晶粒的長大，提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。但合金碳化物的數(shù)量增多時(shí)，會(huì)使鋼的塑性和韌性下降。 中強(qiáng)碳化物形成元素鎢、鉬、鉻等，可形成滲碳體類型碳化物(Fe，Cr)3C，又可形成特殊碳化物Fe3(W，Mo)，C、Mo2C、MoC、W2C、WC、Cr23C6。、Cr7C。等，這類碳化物的強(qiáng)度、硬度、熔點(diǎn)、耐磨性和穩(wěn)定性等都比滲碳體高。它們在加熱時(shí)若能溶入奧氏體中，可以提高鋼的高溫強(qiáng)度、淬透性和回火抗力等。 弱碳化物形成元素錳，一般形成合金滲碳體(Fe，Mn)3C，其熔點(diǎn)、硬度和穩(wěn)定性等都不如上述特殊碳化物，但是它易溶于奧氏體，會(huì)對(duì)鋼的淬透性和回火抗力產(chǎn)生較大的影響。 當(dāng)鋼中同時(shí)存在幾個(gè)碳化物形成元素時(shí)，會(huì)根據(jù)其與碳親和力的強(qiáng)弱不同，依次形成不同的碳化物。如鋼中含Ti、W、Mo及較高的碳量時(shí)，首先形成TiC，再形成Fe，WaC或W2C，最后才形成(Fe，Mn)3C。合金元素對(duì)奧氏體晶粒尺寸的影響 除錳以外的大多數(shù)合金元素都有阻礙奧氏體晶粒長大的趨勢。強(qiáng)碳化物形成元素鈦、鋯、鈮、釩的作用尤為明顯，這是因?yàn)樗鼈冃纬傻暮辖鹛蓟锓€(wěn)定性高，而且多以彌散質(zhì)點(diǎn)分布在奧氏體晶界上，使晶界遷移阻力增大；鎢、鉬、鉻等對(duì)奧氏體晶粒長大的阻礙作用中等；非碳化物形成元素硅、鎳、銅等對(duì)奧氏體晶粒長大影響不大；錳則促進(jìn)奧氏體晶粒長大，所以對(duì)錳鋼熱處理時(shí)，要嚴(yán)格控制加熱溫度和保溫時(shí)間 20CrMnTi鋼汽車齒輪技術(shù)要求：滲碳層厚(1216)mm，表面碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10C；