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1、真空渗碳工艺举例1 Cr17Ni2不锈钢低压真空渗碳工艺研究1.1试验材料试验用Cr17Ni2不锈钢零件为连杆，随炉试样为圆环样，外径巾 24 mm,内径巾7 mm,厚度6mm,随炉样为检测试样。渗碳后要求表 面硬度N660 HV, 心部硬度3545 HRC, 渗层深度0.350.60mm。1.2真空渗碳工艺工艺曲线见图1,渗碳温度为980C，在低压渗碳阶段通入乙炔， 在700800 Pa压力下保持一段时间之后，将加热室抽至高真空度，进 入碳原子向试样内部的扩散阶段，完成一次脉冲过程。如此循环，并 且逐渐延长每个脉冲过程真空扩散阶段的时间，至最终完成渗碳。图1真空渗碳工艺曲线Cr17Ni2不锈
2、钢真空渗碳需进行两次淬火。第一次淬火采用渗碳后 直接氮气冷却方式，气体压力为1.8 bar，然后将试样在980C和1000C 下重新加热进行第二次油淬。两次淬火后，一种进行冰冷处理后再回 火，另一种直接回火没有进行冰冷处理，目的是比较淬火温度和冰冷 处理对Cr17Ni2不锈钢组织和硬度的影响。具体的试验参数见表1。回 火工艺为300CX2h。表1 Cr17Ni2钢真空渗碳试验参数试样编号加热温度rc保制时间/| TI冷却方式冰冷处理PI1000so油擀-乃。x 2lP21100080油将P498080油冷-7JTC k 2hP5萸0no油擀2试验结果及分析2.1 Cr17N i2钢真空渗碳淬火
3、后的硬度表2 Cr17Ni2钢试样真空渗碳淬火后表面硬度和心部硬度试样堀号P1P2EMP5表面硬度欢5史SHRC56,57. 0 HRC57 J 5JL 5HHC5& 0 52 OHRC750- 770 HV10740- 76011V10770- 79OHV1O735760 HV10心部硬度37-39. OHKC37. 5、刃.。HRC38 0- 39- OHHC3& A 39 OHRC387IIV1358 HVI375 HV 138OIIVIDistance from surfacti/hnm图2渗碳层深度（a） P1试样 （b） P4试样2.3淬火温度和冰冷处理从表2和图2可以看出二次淬火
4、温度对渗层梯度分布、渗层组织、 试样表面硬度和心部硬度没有明显的影响，淬火温度可以选择在980 1000 C之间。经过冰冷处理后的试样在相同的工艺条件下比未经过冰 冷处理的试样表面硬度提高了 1.02.5 HRC,这表明Cr17Ni2钢在淬火 后表面含有一定数量的残留奥氏体，因此采用冰冷处理工艺是十分必 要的。2 18CrNi4A钢齿轮真空渗碳工艺低压真空渗碳工艺见表3,渗碳剂为乙炔，载气为高纯氮气，渗碳 温度为900C，强渗总时间为21.3min，扩散总时间为523.7min。试件 渗碳、淬火后，齿高中部的有效渗层深度要求为0.9 1.1mm。表3 18CrNi4A钢齿轮真空渗碳工艺循环次数
5、强.时间/min扩散时间川丽12.53.821.26. 131氏541. 11 L. 15L J13.761.16.271.19.0S1,12L8q1.024,3【01.027,0111.029.912J.032.7131.033 一 541.038.4151.041.3161,044,271.047, 1S1.050. 1191.05土0经低压真空渗碳处理后的试件，先650C高温回火，油淬后迅速转 入一80C冰冷机中冰冷2h,随后在150C低温回火2h。2.1试验结果图3是同等渗碳层深度下可控气氛渗碳与本文低压真空渗碳处理 后的显微硬度随深度的变化，可看出低压真空渗碳处理后齿轮的外表 层硬度值最高，要优于气氛渗碳。有效渗碳层深度为1.04mm。低压真空渗碳 可控气氛渗碳图3渗碳层显微硬度梯度
真空渗碳工艺举例
