上海鎢鋼低壓滲碳過程

根據各個階段工藝參數的不同，整個真空滲碳工藝可分為一段式、脈沖式、擺動式這幾種形式，真空度、溫度、滲碳時間等隨具體要求的不同，會發(fā)生相應變化。常用的滲碳氣體包括丙烷、甲烷、乙炔、天然氣等，為防止過程中產生炭黑，要求氣體純度(體積分數)大于96%，并可適當充入氮氣進行稀釋擴散。滲碳氣體的流量以能使爐內壓力增加133.33Pa/s為宜，滲碳壓力用甲烷，爐壓控制在26.6～45kPa，用丙烷，爐壓為13.3～23kPa。滲碳氣壓力越高，滲碳越快，滲碳層越均勻。但產生的炭黑也多。在保證滲碳層均勻前提下，盡量選用低的滲碳壓力，以減少炭黑的產生。真空滲碳的溫度一般介于920～1080℃之間，具體的選擇根據需處理的零件的類別、形狀特點以及滲碳層深度來確定。金屬材料經過低壓滲碳處理后，可獲得更好的耐磨性和抗蝕性能。上海鎢鋼低壓滲碳過程

低壓滲碳工藝設備：(1)低壓滲碳裝置可配置到各種標準的真空爐上例如：可在臥式VGQ系列高壓高流率氣冷真空爐、立式底裝料的VGQV系列高壓高流率氣冷真空爐上、VGQ2系列雙室高壓高流率氣冷真空爐、VOQ2系列雙室油淬加壓氣冷真空爐等爐型上配置低壓滲碳裝置。(2)連續(xù)式低壓滲碳爐，可實現與機加工設備進行同步生產通過多年的實際證明，與傳統(tǒng)的連續(xù)式滲碳生產線相比較，連續(xù)式設計的低壓滲碳爐具有很多的優(yōu)點，特別適合于對生產率有較高要求的汽車領域。蘇州鋼鐵低壓滲碳技術通過低壓滲碳工藝，零件表面不會接觸氧氣，從而避免了晶間氧化和表面氧化現象。

中國熱處理行業(yè)“十三五”規(guī)劃中，明確把“真空熱處理”列為先進技術成果轉移和推廣重點內容的一項工作，其中突出肯定了真空滲碳設備和工藝技術是國際“真空熱處理”的前沿技術，是真空熱處理發(fā)展的主要方向。在降低成本并提高生產率方面：成本的降低和生產率的提高取決于少的氣氛消耗、短的滲碳時間、設備維護簡單方便、設備利用率高等。與可控氣氛滲碳相比，低壓真空滲碳的生產成本可大幅度的降低H設備利用率大幅度提高、如法國雷諾汽車公司以臥式的連續(xù)式低樂真空滲碳爐與推盤式可控氣氛連續(xù)爐比較，可節(jié)約生產成本23%，設備利用率達 96%。

擴散，隨著滲碳溫度的提高、碳的傳輸較增加，進入工件的擴散速度也加快。當滲碳溫度從910℃提高到980℃時，碳的擴散系數增加一倍，同時滲碳溫度增高伴有鋼的品粒明顯粗化。Schuler用標準細品粒的穩(wěn)定圓棒進行了詳細的試驗，結果表明，如果鋼中鋁和氮的含量足夠高，滲碳溫度980℃下滲碳深度一般能達到1.5mm。如果由于滲碳參數導致材料品粒粗化，那么在等溫退火之后接著進行奧氏體化，使品粒細化。滲碳結果，14NiCr14鋼滲碳深度表面含碳量與滲碳擴散時間的關系。和傳統(tǒng)工藝相比，現代的低壓滲碳可以在3x10?pa以下的壓力范圍內進行，一方面，基本上防止了炭黑的形成;另一方面，即使爐料裝得緊，也能有非常均勻的處理結果。低壓滲碳工藝與熱處理相結合，能夠提高材料的硬度和強度。

滲碳介質裂解特性對比，，以下顯示了不同的碳氫化合物氣體在900～1000℃的溫度范圍內, 壓力在2000Pa以下, 可能發(fā)生的一些分解反應。①分解反應；②甲烷 CH4→CH4 （1）；③丙烷 C3H8→C+2CH4→C+2CH4 （2）；C3H8→C2H4+CH4→C+2CH4 （3）；C3H8→C2H2+H2+CH4→2C+CH4+2H2 （4）；④乙烯 C2H4→C+CH4 （5）；⑤乙炔 C2H2→2C+H2 （6）。觀察丙烷的各種可能的分解反應, 可以很明顯地看到, 所有反應較終都或多或少地產生甲烷。因此，它們只能為滲碳提供很少的自由碳原子。這一點也可由反應式（2）和（3）表示出來, 丙烷不論是直接分解, 還是通過生成乙烯中間環(huán)節(jié)的分解, 都生成甲烷和一個自由碳原子。低壓滲碳工藝可以對零件進行局部保護，避免不必要的滲碳。上海綠色低壓滲碳方法

齒輪零件、機器部件和發(fā)動機噴射系統(tǒng)常采用低壓滲碳工藝以提高其性能。上海鎢鋼低壓滲碳過程

低壓滲碳工藝，通入低壓真空滲碳爐內的滲碳氣氛(C2H2)在爐內裂解后形成C+H2，使得加熱滲碳室內的“碳”處于飽和狀態(tài)，并用碳富化率F(mg/h·cm2)來表達。當工件的表面積小于其臨界值，C2H2的流量一定時，F值是恒定不變的；而當C2H2的流量大于其臨界值，并且工件的表面積一定時，F值也是定值。因此，滲碳過程可用溫度、時間、C2H2和N2的流量及壓力4個參數進行控制。滲碳和擴散過程中，壓力保持在70～2000Pa之間。低壓滲碳是由交替地通入滲碳氣體和中性氣體的過程組成的。每次滲碳后，工件表面的“碳”將向工件內部擴散。上海鎢鋼低壓滲碳過程