目前,我國對滲碳熱處理工藝過程的控制有了很大的提高,特別是多用爐滲碳的零件。對于要求滲碳層深度大于1.0 mm的零件,其工藝成熟,過程控制較容易;對于層深小于0.5 mm的滲碳控制就比較困難,尤其是一些滲層要求0.1-0.2mm汽車零部件的層深控制、表層碳濃度控制等相對于深層滲碳控制更不易達(dá)到較理想狀態(tài)。
滲碳熱處理過程中的控制因子是碳勢。在時(shí)間、氣氛相同的條件下,提高滲碳溫度,可大大加快滲碳速度,表面碳濃度增高,濃度梯度趨于平緩;降低滲碳溫度則效果相反,所以提高滲碳溫度對加速滲碳極為有利,但綜合考慮滲碳質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)用于0.5 mm以下的滲碳硬化層深時(shí),綜合效果不是很明顯,而在深層滲碳上表現(xiàn)出較好綜合效應(yīng)。
在滲碳熱處理過程中,改變滲碳保溫時(shí)間同樣可以改變滲碳層深,但深度增加到一定程度后滲速將減慢,因?yàn)闈B層中碳濃度差減小,碳在鋼中的擴(kuò)散速度也隨之降低。而淺層滲碳,其擴(kuò)散速度是在高速擴(kuò)散區(qū),零件表面達(dá)不到碳原子的飽和濃度,化合物不易生成聚集,屬于滲碳起始階段,碳濃度差在幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)基本上保持在高濃度差上,過程中碳原子的純擴(kuò)散與反應(yīng)擴(kuò)散相互伴隨著進(jìn)行,純擴(kuò)散占主導(dǎo)地位,這種純擴(kuò)散在未轉(zhuǎn)變?yōu)榉磻?yīng)擴(kuò)散時(shí)滲碳過程已結(jié)束。所以淺層滲碳中,短時(shí)間范圍內(nèi)調(diào)整工藝參數(shù)要求精度高,操作迅速。
青島豐東熱處理有限公司,采用自主研發(fā)UNICASE密封箱式多用爐,通過獲得“國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎”的“智能動態(tài)控制系統(tǒng)”,實(shí)現(xiàn)氣體滲碳熱處理過程中氣氛智能調(diào)控,工件表面碳濃度、組織、硬化層深度、硬化層梯度、心部組織等各指標(biāo)精確可控,為汽車行業(yè)的較淺滲層的零部件提供了有力的保證。