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真空滲碳-高溫真空滲碳工藝的應用

鋼的滲碳是一種廣泛采用的表面化學熱處理工藝技術，滲碳淬火后在鋼的表面形成高硬度和耐磨性的滲碳層，同時心部保持足夠的強韌性。

傳統氣氛滲碳目前雖應用最為廣泛，但暴露出許多問題：

1、工件內氧化，非馬組織難以避免

2、尾氣排放較大

3、滲碳周期較長

4、工件易氧化脫碳等...

同傳統氣氛滲碳方式相比，真空滲碳降低了處理成本和減小了環境污染，能獲得優良的工件表面狀態和滲碳層均勻性，同時真空滲碳還具有淬火變形小、滲碳效率高和避免晶界氧化的優點。

隨著國家節能減排方針及環保政策的全面貫徹，進一步引導熱處理行業向“少無氧化、少無切削”的方向發展，清潔綠色無污染的真空滲碳技術也將逐漸取代傳統氣體滲碳，減輕國家資源、能源的消耗。

真空滲碳技術：常采用高純C2H2(純度≥99.9%)為滲碳氣體，由于是在真空環境下進行滲碳和后續熱處理，且滲碳介質不含“氧氣”，從而避免了傳統氣氛滲碳容易出現的滲碳層氧化和脫碳的缺點。除具有真空熱處理的優點之外，還具有下列優勢：

1、表面質量好：真空滲碳表面不氧化、不脫碳，保持金屬本色；不產生內氧化（黑色組織），有助于提高零件的疲勞強度；能極大提高產品的可靠性和使用壽命。

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2、工件變形小：真空滲碳工件加熱時，加熱的速度連續可控，可減小工件的內外溫差變形趨勢；滲碳完成后，淬火方式為真空淬火，大幅減小工件的淬火變形；減小后期的加工量，節省加工成本。

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3、滲碳層深度更均勻：工件加熱完成勻溫之后，才通入滲碳氣體，保證了大小工件起始滲碳點的同步性，這是滲碳層均勻的基礎。真空對工件表面有凈化作用，有利于碳原子被工件吸附。由于滲碳層深度的均勻性好，使淺層滲碳更易于控制。

4、表面碳含量易于控制：真空滲碳表面碳含量不必通過碳勢控制，通過控制滲碳壓力和滲碳氣流量即可實現表面碳含量的精確控制。

5、滲碳溫度范圍跨度大：從低溫滲碳到最高滲碳溫度可達到1050℃，對于深層滲碳可大大節省工藝時間。更有利于完成特殊鋼種的滲碳工藝。

6、滲碳質量穩定：工藝參數設定以后，整個滲碳過程由微機控制并記錄工藝參數。控制系統能對滲碳工藝進行精確控制，熱處理工件有良好的重復性，質量穩定。

7、生產效率高：高溫滲碳可以使生產周期可大幅度縮短。有效節約時間和能源成本，提高生產效率。

適用范圍廣泛：真空滲碳可實現對盲孔、深孔和狹縫的零件或者不銹鋼、含硅鋼等普通氣體滲碳效果不好甚至難以滲碳的零件，真空滲碳可獲得良好的滲碳層。

安全環保：真空滲碳生產過程無油煙，無明火，安全、環保無污染，工作環境清潔。符合國家鼓勵的環保政策，順應當前環保大趨勢。

高溫真空滲碳工藝的應用

高溫真空滲碳工藝時間與滲層

20CrMnMo鋼不同滲層真空滲碳工藝碳濃度三維模擬結果

部分材料真空滲碳工藝