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渗碳常见缺陷及其解决方法

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【摘要】:
齿轮渗碳工艺
1.渗碳层中有网状或大块状碳化物
 
渗碳剂活性太高,使表面含碳量过高。渗碳后冷速太慢,预冷温度过低。
 
危害:增加了表面脆性,渗层易剥落,降低使用寿命。零件在淬火或磨削中易产生裂纹。
 
消除办法:进行ACm以上的高温淬火或正火。
 
2.渗层中有大量的残余奥氏体
 
渗碳剂浓度太高,使表面含碳量过高。淬火温度过高。
 
危害:降低表面硬度和接触疲劳、弯曲疲劳性能,淬火易变形。
 
消除办法:进行高温回火后,重新加热淬火或冷处理。
 
3.黑色组织
 
某些合金刚渗碳以后,表层组织中出现断续的网状黑色组织,深度为0.03~0.05㎜。
 
产生原因:渗碳介质中的氧向钢内扩散,在晶界处形成铬、锰、钛、硅的氧化物,使得晶界处合金元素贫化,造成局部淬透性下降,而出现了奥氏体分解产物(屈氏体等)。
 
危害:降低表面硬度和耐磨性,缩短零件使用寿命。
 
消除办法:减少氧化性气氛,增加炉子的密封性,排气充分,提高冷速。已形成的可噴丸处理。
 
4.过热
 
渗碳时或渗碳后加热时过热,表现为钢的晶粒过大。
 
危害:增加脆性,增加表面碳化物的数量,并形成粗大碳化物,甚至形成莱氏体,使零件报废。
 
消除办法:进行正火后再淬回火。
 
5.表面脱碳
 
渗碳后期渗碳气氛浓度过低,或渗碳后冷却及淬火加热时保护不良。
 
危害:降低了表面硬度和耐磨性,也降低了接触疲劳强度,淬火时易开裂。
 
消除办法:补渗或磨掉脱碳层,喷丸。
 
 
6.表面含碳量过低,渗层深度不足
 
产生原因:渗碳气氛浓度过低,渗碳温度低,时间短,炉子漏气,零件表面沉积碳黑,装炉量太多,排气不充分。
 
危害:降低表面硬度、耐磨性和疲劳强度。
 
消除办法:补渗。
 
 
7.渗碳层过深
 
产生原因:渗碳温度偏高,时间过长。
 
危害:淬火应力及脆性增加,韧性降低。
 
对严格要求渗层的产品只能报废。
 
8.渗碳层不均匀
 
产生原因:零件表面不清洁或积碳,炉温不均,气氛循环不良或漏气,原材料带状偏析严重。
 
危害:性能不均,降低使用寿命。
 
消除办法:补渗 为避免层深增加太多,可适当取低点的渗碳温度
 
 
9.表面腐蚀及氧化
 
产生原因:渗碳剂中含有硫及硫酸盐,零件表面不清洁,炉子漏气,零件高温出炉,淬火盐浴脱氧不良。
 
危害:表面硬度不均,耐磨性差。
 
10.心部硬度不足
 
原因:加热与冷却不足。
 
危害:心部韧性有余,强度不够。降低工件的疲劳寿命。
 
消除办法:重新加热淬火提高预冷温度。
 
河北科鑫螺旋齿轮有限公司