井式炉气体渗碳工艺

 
众汇牌井式气体渗碳炉

　　工件装炉升温：
1． 渗碳前的一切准备就绪后，再进行空炉升温，炉温升到600~650ºC后，启动电扇，同时打开循环冷却水，当炉温达到800ºC时，即可向记内滴入渗碳剂或甲醇等裂解气体进行空炉渗碳，炉温达到渗碳温度后保温1~2h，待炉气正常后，方可将工件入炉
2． 将材质相同、渗碳层技术要求相同、渗碳后热处理工艺方式相同的工件放在同一炉生产
3． 渗碳炉每炉装载量和装料高度应小于设备规定的最大装载量和装料高度
4． 断电后，起动炉盖打开炉门，料筐入炉垂直摆放，并立即将炉盖盖紧密封，对角拧紧螺栓
5． 接通风扇电源，按工艺要求，把温度仪表指针调到渗碳温度，这时应注意炉温上下误差、仪表指示误差，对温度值进行修正
6． 按工艺规定滴入渗剂，保证升温阶段排气迅速，不生成碳黑，点燃排气孔排出气体，烧掉废气
7． 零件入炉后，温度下降，当温度低于800ºC时，猛滴甲醇排气，当温度回升到850ºC以上时，除继续猛滴甲醇外，也可以滴入煤油，加速排气，使炉内氧化气氛中CO2、O2尽快排出炉外恢复还原性气氛
渗碳阶段：
1． 炉温到达渗碳温度后，记下到温时间，改变渗碳剂滴量，继续保温排气30~45min，取气分析，当炉气CO2体积分数〈0.5%时，即进入渗碳阶段，改变渗剂滴量，关小排气孔，使燃烧火焰长度达100~150mm，燃烧火焰呈亮黄色，无明亮火星迸出，打开U型压力计，使炉压控制在250~400Pa
2． 从外试样孔放入两枚外试样，外试样放入深度一般离炉100~200mm ，外试棒孔应用石棉绳塞紧，以防漏气和散热
3． 每隔15min检查一次炉温、炉压用表校对滴剂滴量。波动范围不得超过规定值的±5滴/min，同时对渗碳气氛进行分析，并严控气氛中的CO2、H2O、O2值。当用甲醇、煤油作渗剂时，其炉气成分控制在：
ФCnH2n+2 ФCnH2n ФCO ФH2 ФCO2 ФO2 ФN2
5~15 ≤0.5 15~25 40~60 ≤0.5 ≤0.5 余量

4． 强渗阶段的炉气碳势可以高出所要求表面碳的质量分数值的0.2%~0.4%
扩散阶段：
1． 强渗阶段的渗速可以按0.15~0.25mm/h估算，低碳钢取下限，铬钼钢取上限，估算出渗碳层深圳特区达到技术要求的中下限时，出一只外试棒，根据外试棒层深和表面碳的质量分数值，确定是否可以进入扩散阶段和扩散时的渗剂滴量。对于不需要扩散的工件，可以开始降温
2． 扩散时，渗碳气减少，保护气量增多，扩散时间原则上是强渗时间的1/3~1/4、碳钢是1/4~1/5左右，但具体情况具体分析
3． 扩散期炉压一般控制在50~100Pa
4． 炉气碳势略高于技术要求规定的表面碳浓度（质量分数）值的下限值
降温出炉阶段：
1． 扩散一定时间后，可以出第二只外试棒，检查层深达到技术要求后，即可降温出炉，否则延长扩散时间
2． 扩散结束后，即可断电随炉降温，这时滴剂和扩散相同
3． 如渗碳直接淬火的，一般降至840~860ºC保温20~40min ，使零件内外温度均匀后出炉淬火
4． 对需要重新加热淬火的零件，可随炉降至860~880ºC出炉空冷或入冷却井冷却，夏天空冷缓慢，工件会析出网状碳化物，可用风扇吹冷，也可不降温直接空冷（50CrMnTi），高温空冷工件表面会加速氧化脱碳。对不渗碳部位预留加工余量的零件，渗碳后出炉空冷或进冷却井
5． 如零件入冷却井，井壁夹层应通水冷却迅速降温，同时向井内通保护气或倒入一定的甲醇、煤油使其燃烧，盖好井盖堵死排气孔，使井内呈还原性气氛，以减少氧化脱碳
6． 无论渗碳后缓冷还是直接淬火，出炉温度均按渗碳炉上区温度控制仪表为准
7． 直接淬火的零件可直接回火，轴杆状零件可进行热矫直，回火前应进行清洗防锈
8． 零件出炉时，先关掉电源，停电扇打开排气孔，关掉滴油器，再启动炉盖
9． 零件出炉后，立即关好渗碳炉炉门，重复零件第一次入炉前的操作，达到渗碳温度，保温一定时间，再进第二炉工件