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高温渗碳淬火热处理方法分析

发布时间:2020-09-17
周薇 刘大琨 倪文忠
(盐城工学院;盐城圣奥热处理有限公司) 
摘 要:近年来,随着科技与经济的发展,我国的工业生产水平达到了一个新的高度,相关热处理工艺不断改进和完善。高温渗碳淬火是热处理重要的工艺方法,其在工件物理化学性能改善方面的机理作用突出,得到了广泛应用,同时创造了显著的经济价值,对进一步推动现代工业发展意义非凡,相关方面的课题研究备受关注。文章对高温渗碳淬火热处理方法进行分析,并就其应用进行了探究。

关键词:高温渗碳淬火;热处理;方法

社会主义现代化,对工业领域的发展提出了更多要求。知识经济时代,科技作为社会发展的核心力量支撑,其创新发展与应用对提升工业生产效能有着重要价值。时至今日,高温渗碳淬火热处理在钢件加工方面的工艺优势,得到了广泛应用,相关研究不胜枚举,在现实中的应用不断改善,所发挥的热处理效能持续攀升。

1 高温渗碳淬火热处理方法在整个热处理工艺流程中,渗碳淬火是消耗能源最多的环节之一,为了进一步提升生产效率、缩短工艺时间,高温渗碳淬火热处理展现出了良好的性能,并在行业内得到了广泛应用。

1)高温渗碳。渗碳作为一种常见的金属表面处理工艺,将被处理件植入到具有活性渗碳的介质中,并在一定的加热温度内保持足够时间,在不破坏加工件心部原有成分结构的基础上,促进渗碳介质析出活性碳原子,使之渗入到钢件表层以获取表层高碳,从而提升产品的硬度和耐磨度。综合来讲,与其他化学热处理无异,高温渗碳亦是通过分解、吸附以及扩散三个流程实现机理作用。科学研究表明,钢件的分子构成比较特殊,碳在其中的扩散速度与温度息息相关。具体而言,温度每提升 50℃,钢件的渗碳速度可增长近一倍之多,合理的温度控制,在保证渗碳效果的同时,还可有效缩短高温渗碳工艺时间,是企业提升产能、降低成本的重要方式。需要客观指出的是,渗碳温度也需控制在一个合理范围内,过高可能会加速设备老化,同时还应保持足够的热处理时间。

2)淬火热处理。淬火指在保持一定时间的奥氏体化温度热处理基础上,以高于临界领却速度进行领却处理的工艺,其应用的价值在于提高渗碳工件的硬度、强度和耐磨性,继而使之具备良好的综合力学性能。事实上,以汽车半轴的热处理为例,其在高温渗碳淬火的机理作用下,承受扭转、弯曲以及疲劳强度、韧性等冲击载荷能力得到了极大改善。在现实操作中,常见的淬火热处理冷却介质十分繁多,包括水、盐水、油等,满足了不同材质的加工件处理需求。除此之外,在特殊性能的钢件热处理上,淬火还能改善其一定的物理化学性能,如提高永磁钢的铁磁性、提高不锈钢的耐蚀性等,得到了现代工业生产的广泛应用。按照淬火温度的差异,淬火热处理又包含完全淬火和亚临界淬火两种方式,两者最明显的区别在于高温下钢的状态是否处于单向奥氏体内。

2 高温渗碳淬火热处理方法的应用

高温渗碳淬火作为一种完整的热处理方式方法,因其对钢件物理化学性能的改善机理,在现代工业生产中得到了广泛应用。在具体的应用实践中,高温渗碳环节的热处理,要注重把控温度和碳浓度对整个工艺效果的影响,充分考虑工件成分、形状以及力学性能等差异,科学设定技术参数,并有效避免炉内温度过大波动,确保其均匀性,同时辅助一定的催渗剂,以遏制碳浓度过高或过低现象。高温渗碳后的淬火热处理,常规上包含两种方式,即一次淬火法和二次淬火法。1)一次淬火法是通过高温渗碳的温度将工件缓冷到 810 ~ 850℃,继而植入领却介质进行领却,具有操作简便、效率高等优势特点,但是组织较为粗大。2)二次淬火法是基于高温渗碳环节的空冷,继而进行加热淬火,相较于前者的晶粒细小,并且获取工件的力学性能高,但是工艺周期长,且易出现氧化、变形等问题。对高温渗碳淬火热处理方法的正确应用尤为关键,是获得最大工件加工效能的根本。

3 结束语

高温渗碳淬火作为一种有效的热处理方法工艺,具有十分重要的应用价值,在今后的实际践行中,要着重加强对加工件的分析,充分了解其物理性能和化学性能,并据此设定科学的温度及加热时常。以此来促进高温渗碳淬火技术功能的发挥,使其在各领域都能有着一个更好的应用。希望借助本课题的研究在社会各界引起人们对本课题的广泛关注,促使更多的研究学者、技术人员广泛的参与到本课题的研究中来。群策群力以此来共同促进本课题研究体系的完善,增进对现代工业生产要求的了解,深度解析高温渗碳淬火热处理方法,并结合实际情况,提出更多有效应用策略或建议。
来源:《南方农机》 2019年18期


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