滲碳與滲氮一般是指鋼的表面化學(xué)熱處理3 u+ J/ j5 I2 Q6 e% \+ p. d- ^. j5 a+ O
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滲碳必須用低碳鋼或低碳合金鋼,�,?煞譃楣腆w.液體.氣體滲碳三種。應(yīng)用較廣泛的氣體滲碳,,加熱溫度900-950攝氏度,。滲碳深度主要取決于保溫時間,,一般按每小時0.2-0.25毫米估算。表面含碳量可達(dá)百分之0.85-1.05,。滲碳后必須熱處理,,常用淬火后低溫回火。得到表面高硬度心部高韌性的耐磨抗沖擊零件,。. Z5 g- Q+ b/ J& H4 S( h8 D2 @ E
滲碳鋼的化學(xué)成分特點2 }; e, I4 C+ X+ R3 `- t/ k9 P
(1)滲碳鋼的含碳量一般都在0.15--0.25%范圍內(nèi),對于重載的滲碳體,可以提高到0.25--0.30%,以使心部在淬火及低溫回火后仍具有足夠的塑性和韌性,。但含碳量不能太低,否則就不能保證一定的強(qiáng)度。! z/ {- |; s# S$ F+ H
(2)合金元素在滲碳鋼中的作用是提高淬透性,細(xì)化晶粒,強(qiáng)化固溶體,影響滲層中的含碳量,、滲層厚度及組織,。在滲碳鋼中通常加入的合金元素有錳、鉻,、鎳,、鉬、鎢,、釩,、硼等。3 _/ I# y/ h# Q- P
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常用滲碳鋼可以分碳素滲碳鋼和合金滲碳鋼兩大類,。
' j% L; l. L, K7 n2 s3 L+ E (1)碳素滲碳鋼中,用得最多的是15和20鋼,它們經(jīng)滲碳和熱處理后表面硬度可達(dá)56--62HRC,。但由于淬透性較低,只適用于心部強(qiáng)度要求不高、受力小,、承受磨損的小型零件,如軸套,、鏈條等。. R: z6 b! l0 Y* T
(2)低合金滲碳鋼如20Cr,、20Cr2MnVB,、20Mn2TiB等,其滲透性和心部強(qiáng)度均較碳素滲碳鋼高,可用于制造一般機(jī)械中的較為重要的滲碳件,如汽車、拖拉機(jī)中的齒輪,、活塞銷等,。
% O9 r) m6 h9 u1 k (3)中合金滲碳鋼如20Cr2Ni4、18Cr2N4W,、15Si3MoWV等,由于具有很高的淬透性和較高的強(qiáng)度及韌性,主要用以制造截面較大,、承載較重、受力復(fù)雜的零件,如航空發(fā)動機(jī)的齒輪,、軸等,。
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. g8 F' g6 ^, {9 u6 u; i滲碳工藝是一個十分古老的工藝,在中國,,最早可上溯到2000年以前,。起先是用固體滲碳介質(zhì)滲碳。在20世紀(jì)出現(xiàn)液體和氣體滲碳并得到廣泛應(yīng)用,。后來又出現(xiàn)了真空滲碳和離子滲碳,。到現(xiàn)在,,滲碳工藝仍然具有非常重要的實用價值,原因就在于它的合理的設(shè)計思想,,即讓鋼材表層接受各類負(fù)荷(磨損,、疲勞、機(jī)械負(fù)載及化學(xué)腐蝕)最多的地方,,通過滲入碳等元素達(dá)到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲勞強(qiáng)度及耐蝕性﹐而不必通過昂貴的合金化或其它復(fù)雜工藝手段對整個材料進(jìn)行處理,。這不僅能用低廉的碳鋼或合金鋼來代替某些較昂貴的 3 {: v! X/ L7 g% Z1 T
高合金鋼,而且能夠保持心部有低碳鋼淬火后的強(qiáng)韌性﹐使工件能承受沖擊載荷,。因此,,完全符合節(jié)能、降耗,,可持續(xù)發(fā)展的方向,。 近年來,出現(xiàn)了高濃度滲碳工藝,,與傳統(tǒng)工藝在完全奧氏體區(qū)(溫度在900~950℃,,滲碳后表面碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.85%~1.05%)進(jìn)行滲碳不同,它是在Ac1~Accm之間的不均勻奧氏體狀態(tài)下進(jìn)行,,其滲層表面碳濃度可高達(dá)2%~4%,。其結(jié)果可獲得細(xì)小顆粒碳化物均勻、彌散分布的滲層,。其滲碳溫度降至800℃~860℃溫度范圍,,可實現(xiàn)一般鋼材滲碳后直接淬火;由于高濃度滲碳層含有很高數(shù)量(20%~50%)的彌散分布的碳化物,,故顯示出比普通滲碳更優(yōu)異的耐磨性,、耐蝕性,更高的接觸與彎曲疲勞強(qiáng)度,,較高的沖擊韌度,、較低的脆性及較好的回火穩(wěn)定性。該工藝還具有適用性廣,、對設(shè)備無特殊要求等優(yōu)點,,具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和實用價值,近年來在國內(nèi)外獲得競相研究與開發(fā),。 9 r6 T. g% U1 K0 {
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