目前,
真空滲碳熱處理已在世界發(fā)達國家的汽車工業(yè)中逐步應用,并將逐步取代常規(guī)的可控氣氛滲碳(或碳氮共滲)熱處理,成為主要的熱處理生產技術。
經(jīng)過長時間的發(fā)展,常規(guī)可控氣氛滲碳(或碳氮共滲)熱處理的原理和工藝控制在國內外得到了深入研究和廣泛應用,為汽車工業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新奠定了堅實的基礎。然而,隨著人類環(huán)境意識的逐步提高和對可持續(xù)發(fā)展的普遍關注,“綠色”熱處理已被提上日程。與常規(guī)可控氣氛滲碳熱處理相比,真空滲碳熱處理過程中不產生CO2、SO2等有害氣體,且大多采用氣體淬火技術,淬火氣體可回收。即使采用油淬技術,也是采用真空淬火油,避免了大量的氣體和液體污染,具有“綠色”環(huán)保的特點。因此,這種技術和設備逐漸受到國內外的重視。
另一方面,與常規(guī)的可控氣氛滲碳(或碳氮共滲)熱處理相比,真空滲碳熱處理,(1)可以在高溫下處理而不產生有害的表面物質;(2)在低壓真空中進行滲碳或碳氮共滲,零件表面活性高,滲速明顯提高,工藝周期明顯縮短。根據(jù)層數(shù)的不同,與常規(guī)可控氣氛滲碳熱處理相比,工藝周期可縮短20 ~ 50%。
在真空滲碳熱處理過程中,零件始終處于真空狀態(tài),沒有氧氣氣氛,所以不會出現(xiàn)內部氧化、表面非馬結構、表面黑色結構等。同時,零件不會出現(xiàn)表面合金元素貧化、表面淬透性降低等問題。零件的表面硬度和表面殘余應力水平將明顯提高,從而可以明顯減少零件的早期失效,延長零件的使用壽命。
如果將真空滲碳熱處理與高壓氣體淬火技術相結合,適當調整淬火等工藝參數(shù),達到減小熱處理變形的優(yōu)點,可以提高產品精度。
目前國內外真空滲碳熱處理使用的滲碳介質主要是C3H8(丙烷)和C2H2(乙炔)。國外的研究資料表明,C2H2能明顯提高零件不同位置(曲率差)滲碳層深度均勻性,滲碳盲孔,特別是盲孔,這是目前可控氣氛熱處理過程中的一個難題。
真空滲碳熱處理是一種環(huán)保節(jié)能的熱處理技術。這項技術的應用將有助于提高產品質量和技術能級。低壓滲碳的主要設定工藝參數(shù)是滲碳溫度、滲碳工件的原始碳濃度、滲碳表面的飽和碳濃度、擴散表面的碳濃度、最終表面的碳濃度、滲碳層深度和工件表面介質的富集率。真空滲碳熱處理有助于提高工件不同部位浸滲深度的均勻性。我們在生產中應注意研究和討論這些問題。