中高碳钢工件高频加热设备热处理工艺分析及复碳工艺应用-凯时国际app

来源:郑州高氏 发布日期:2020-6-8 15:45:34 浏览次数:

中高碳钢工件在高频加热设备热处理加热后易出现氧化脱碳,使工件硬度、强度、耐磨性及疲劳性能下降,往往造成工件发生早期失效;而对于要求较高的工件,脱碳后必须经复碳处理方可再加工使用。

工件加热温度与脱碳层深度的关系中可以看出,工件脱碳深度随高频加热设备加热温度升高而增大,在850℃左右达最大值;高于850℃时,工件氧化速度超过脱碳速度,且氧化皮形成使脱碳减少,脱碳层深度明显下降。可见脱碳层深度在0.4-0.5mm之间。复碳工艺试验采用固体渗碳,其优点是适于单件或小批量生产,设备简单,适应性强,渗剂来源广等。渗碳前,工件在820℃保温以减少温差,使工件渗层更均匀。渗碳工艺为900℃x3h,降至860℃x0.5h,保温后冷却;渗剂采用木炭与铸铁屑(质量比为1:1)配制,复炭后,5crnimo 钢工件硬度为55-58hrc,gcr15钢试样硬度达62-64hrc,满足了工件技术要求。

上述复碳工艺试验在生产中得到了应用。5crnimo钢热压垫块要求整体在高频加热设备加热后硬度为47~50hrc,由于加热时间长而出现脱碳。垫块采用复碳工艺。工件复碳后,垫块硬度为48-50hrc,满足了技术要求,工件使用寿命延长。复碳工艺另一个典型实例为gcr15钢刀具处理。gcr15刀具用于挤压波纹管钢管加工,要求工件硬度为50 -54hrc。工件在高频加热设备热处理中因加热不当出现脱碳缺陷。渗碳剂(质量分数)为:90%木炭 10%na2c030 复碳后硬度为51-53hrc,符合技术要求。复碳工艺要点及注意事项如下:(1)中高碳钢工件复碳多采用固体渗碳法,复碳时间与脱碳加热时间相当或适当加长。(2)对于中碳钢工件,复碳时,渗剂宜加入一定比例的铸铁屑、碳化硅粉末等稀释剂成分,以适当降低碳势。(3)高碳钢工件经复碳工艺处理后,有时工件表面碳含量比基体碳含量略高,对其使用性能无不良影响。