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渗碳炉对缸套淬火工艺的改进
编辑:临朐县晟达热处理设备厂   时间:2020-05-13

  缸套,是设备之中常见的配件,它的内壁和活塞接触,活塞于缸套里面做往复运动,从而产生压力。这种工作环境之下不但对内壁的表层耐磨性能要求较高,而且需要心部具有较好的塑性及初性。某料泵中的缸套磨损相当严重,因此采用渗碳炉渗碳淬火的方法来强化内壁。

  在实际应用中由于该炉底座封闭,阻碍了淬火介质在缸套内壁的流通,导致了淬火效果不理想,基于此研究人员对其进行了改造。

  人们研究后发现,较大的马氏体使得渗碳件的强度及韧性降低,残留奥氏体也降低表面硬度和疲劳强度。渗碳层表面一般是过共析成分,因此谇火后会有部分未溶的碳化物存在,细小且均匀的未溶碳化物对渗碳件的耐磨性有良好的作用,但是网状的碳化物不但不能增加耐磨性,还会显明减低渗碳件的强度。

  淬火过程中,淬火加热温度高于AC3。当温度较高时,组织得到细化,表面高碳层中的大部分碳化物被溶解。当渗碳炉中渗碳层的碳含量与基体组织基本相同时,碳化物在渗碳层中呈球形分散时,其静强度显明提高。渗碳层中碳化物的形状和塑性也显明改良。但淬火后,表面不可避免地留下大量的残余奥氏体高碳组织。通常来说,渗碳层中的残余奥氏体会严重影响零件的性能,因此应尽量将残余奥氏体的数量控制在一定的范围内。

  在此基础上,技术人员尝试采用二次淬火工艺减少残余奥氏体的数量。初批缸套一次淬火后进行高温回火,组织由粗针状马氏体+残余奥氏体+渗碳体转变为以回火索氏体为主的组织,降低了残余奥氏体中的碳当量。在渗碳炉二次淬火过程中,奥氏体重新组合,有效地减少了残余奥氏体的数量,细化了表面组织,获得了细小的隐晶态马氏体乃至细小的粒状碳化物组织,这将使零件具有高硬度和耐磨性。

  如果直接进行第2次淬火,不进行高温回火,那在第2次淬火加热过程中,残留奥氏体没有够多的时间进行转化。在升到奥氏体化温度范围内时,有未溶解碳化物与先前生成的残留奥氏体中碳形成平衡对抗,使得先形成的残留奥氏体越加稳定化的。同时后期构成的奥氏体在冷却之中存有马氏体转变的不透彻性,也会形成新的残留奥氏体相,这两部分使得终端残留奥氏体相互叠加而使比例越大,从而使硬度偏低。

渗碳炉

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