真空滲碳設(shè)備
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?真空滲碳指的是在低于一個大氣壓的條件下進(jìn)行一種氣體滲碳的工藝。1950年美國開始研究真空滲碳,并且于1960 年申請專利。在1972 年Hayes CO.公開發(fā)表了真空滲碳技術(shù)。并且相繼開發(fā)了多種類型的真空滲碳爐,現(xiàn)已較廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。真空滲碳過程與氣體滲碳基本相同,也由分解、吸收和擴(kuò)散三個化學(xué)與物理過程組成。
真空滲碳一般過程是:零件清洗一零件裝料、進(jìn)爐—抽真空—升溫及均熱——滲碳與擴(kuò)散一熱處理。
(1)滲碳劑:常用丙烷、甲烷、乙炔氣,或天然氣等做滲碳劑,純度(體積分?jǐn)?shù))大于96%。為防止產(chǎn)生炭黑適當(dāng)通人稀釋氣體(如N2、H2等)。
(2)滲碳?xì)饬髁颗c滲碳壓力:滲碳?xì)獾牧髁恳阅苁範(fàn)t內(nèi)壓力的增加為133.33Pa/s為宜。在用甲烷作滲碳?xì)?,爐壓控制在26.6~45kPa。以丙烷作滲碳?xì)?,爐壓為13.3~23kPa。滲碳?xì)鈮毫υ礁?,滲碳越快,滲碳層越均勻。但往往產(chǎn)生炭黑也多。在保證滲碳層均勻前提下,盡量選用低的滲碳壓力,以減少炭黑的產(chǎn)生。如采用脈沖式通氣滲碳時,爐氣壓力控制在20kPa左右,可不開風(fēng)扇攪拌。
(3)滲碳溫度:滲碳溫度對滲碳速度的影響最為明顯,溫度越高,擴(kuò)散系數(shù)越大,滲速越快。如碳在鐵中的擴(kuò)散系數(shù),當(dāng)溫度自925℃升至1100℃時,會增加七倍以上。真空滲碳時碳在r-Fe中擴(kuò)散激活能Q為24kcal/mol,
而氣體滲碳Q為36kcal/mol,所以真空滲碳過程比氣體滲碳過程要快。一般滲碳溫度在920~1080℃之間。
(4)滲碳時間:滲碳時間根據(jù)滲碳溫度和滲碳層深度要求確定。
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