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可控气氛及化学热处理

时间:2010-09-28 15:41:05  来源:中国热处理技术网  作者:
随着科学技术的发展,热处理生产技术也发生着深刻的变化。当前,热处理生产技术重点发展的方向之一是可控气氛热处理。
在少无氧化热处理技术的发展趋势中,首推可控气氛热处理。在目前少品种、大批量生产中,尤其是碳素钢和一般合金结构钢件的光亮淬火、退火、渗碳淬火、碳氮共渗淬火、气体氮碳共渗仍以可控气氛为主要手段。所以可控气氛热处理仍是先进热处理技术的主要组成部分。
制备气氛的气源:我国在掌握和推广可控气氛过程中,在解决气氛问题上走过了漫长的道路。最早的吸热式气氛发生炉主要用液化气,即纯度较高的丙烷或丁烷。近年已证实,我国的天然气资源丰富,为用甲烷制备吸热式气氛创造了良好的条件。
设备:能密封的炉型;自动化程度高,生产柔性大,适用性强的多用炉生产线等;因而发展前途广,市场需求大。
可控气氛在热处理中的应用:渗碳:高温渗碳是渗碳技术发展趋势之一。提高渗碳温度可以显著提高生产率和节省能耗。为此研究开发可用于1000℃以上的电辐射管材料是当务之急,低压渗碳技术的开发和完善为实现高温渗碳(1040℃)创造了条件。钢件的渗碳层深度要求一般都较保守,有时也很盲目。看来有必要研究决定渗碳层深度的力学因素,探讨减少渗层规定的可能性。
碳氮共渗:碳氮共渗温度比渗碳低,工件畸变小。在渗层深度为0.6mm以下时的渗速接近于930℃渗碳。钢碳氮共渗时容易出现反常组织,淬火后表面硬度有下降现象,渗层中有较多的残留奥氏体。如何合理选择工艺,充分发挥碳氮共渗潜力仍是值得探讨的问题。过去曾有人提倡过高浓度碳氮共渗,也曾有过钢件碳氮共渗时表面含碳量在0.6%,具有最好综合力学性能的报道,为此众说纷纭。看来有必要掌握这些规律,对生产工艺的优选有所帮助。目前绝大部份汽车、摩托车的重要件都采用碳氮共渗来提高其使用寿命;有报到GCr15钢制的球和滚柱则由过去的淬火、回火改为碳氮共渗、淬火、回火、轴承的使用寿命提高了2.42倍。所以,碳氮共渗是值得认真研究和提倡的一种好方法。
光亮淬火:最适合在连续式作业炉(如:振底式炉、连(网)带炉、推杆炉等)、多用炉等。广泛用于碳素结构钢、中碳合金结构钢等。
光亮退火:能密封的炉型都可以进行光亮退火。适合碳素结构钢、中碳合金结构钢、低碳钢的完全退火、不完合退火、再结晶退火等。
作为戴体气,广泛用于相关的化学热处理中。
用天然气制备保护气氛是一种优质价廉用途广实用性佳的可控气氛热处理方法之一。目前已普遍用于可控气氛热处理及化学热处理的戴体气。发展前景广阔。

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