滲碳需要多少溫度
① 滲碳的基本原理是什麼為什麼一般選擇在900-950℃之間進行滲碳
滲碳:是對金屬表面處理的一種,採用滲碳的多為低碳鋼或低合金鋼,具體方法是將工件置入具有活性滲碳介質中,加熱到900--950攝氏度的單相奧氏體區,保溫足夠時間後,使滲碳介質中分解出的活性碳原子滲入鋼件表層,從而獲得表層高碳,心部仍保持原有成分。
相似的鬧做還有低溫滲氮處理。這是金屬材料常見的一種熱處理工藝,它可以使滲過碳的工件表面獲得很高的硬度,提高其耐磨程度。
原理含彎局
滲碳與其他談讓化學熱處理一樣﹐也包含3個基本過程。
①分解
滲碳介質的分解產生活性碳原子。
②吸附
活性碳原子被鋼件表面吸收後即溶到表層奧氏體中﹐使奧氏體中含碳量增加。
③擴散
表面含碳量增加便與心部含碳量出現濃度差﹐表面的碳遂向內部擴散。碳在鋼中的擴散速度主要取決於溫度﹐同時與工件中被滲元素內外濃度差和鋼中合金元素含量有關。
滲碳零件的材料
一般選用低碳鋼或低碳合金鋼(含碳量小於0.25%)。滲碳後必須進行淬火才能充分發揮滲碳的有利作用。工件滲碳淬火後的表層顯微組織主要為高硬度的馬氏體加上殘余奧氏體和少量碳化物﹐心部組織為韌性好的低碳馬氏體或含有非馬氏體的組織﹐但應避免出現鐵素體。一般滲碳層深度范圍為0.8~1.2毫米﹐深度滲碳時可達2毫米或更深。表面硬度可達HRC58~63﹐心部硬度為HRC30~42。滲碳淬火後﹐工件表面產生壓縮內應力﹐對提高工件的疲勞強度有利。因此滲碳被廣泛用以提高零件強度﹑沖擊韌性和耐磨性﹐藉以延長零件的使用壽命。
② 滲碳的工藝流程都有哪些
滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經過淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。
滲碳的工藝流程:
1、直接淬火低溫回火
組織及性能特點:不能細化鋼的晶粒。工件淬火變形較大,合金鋼滲碳件表面殘余奧氏體量較多,表面硬度較低。
適用范圍:操作簡單,成本低廉用來處理對變形和承受沖擊載荷不大的零件,適用於氣體滲碳和液體滲碳工藝。
2、預冷直接淬火、低溫回火
淬火溫度800-850℃。組織及性能特點:可以減少工件淬火變形,滲層中殘余奧氏體量也可稍有降低,表面硬度略有提高,但奧氏體晶粒沒有變化。
適用范圍:操作簡單,工件氧化、脫碳及淬火變形均小,廣泛應用於細晶粒鋼製造的各種工具。
3、一次加熱淬火低溫回火
淬火溫度820-850℃或780-810℃。組織及性能特點:對心部強度要求較高者,採用820-850℃淬火,心部為低碳M,表面要求硬度高者,採用780-810℃淬火可以細化晶粒。
適用范圍:適用於固體滲碳後的碳鋼和低合金鋼工件、氣體、液體滲碳的粗晶粒鋼,某些滲碳肆碧後不宜直接淬火的工件及滲碳後需機械加工的零件。
4、滲碳高溫回火,一次加熱淬火,低溫回火
淬火溫度840-860℃。組織及性能特點:高溫回火使M和殘余A分解,滲層中碳和合金元素以碳化物形式析出,便於切削加工及淬火後殘裂輪舉余A減少。
適用范圍:主要用於Cr—Ni合金滲碳工件。
5、二次淬火低溫回火
組織及性能特點:第一次淬火(或正火),可以消除滲碳層網狀碳化物及細化心部組織(850-870℃),桐拿第二次淬火主要改善滲層組織,對心部性能要求不高時可在材料的Ac1—Ac3之間淬火,對心部性能要求高時要在Ac3以上淬火。
適用范圍:主要用於對力學性能要求很高的重要滲碳件,特別是對粗晶粒鋼。但在滲碳後需經過兩次高溫加熱,使工件變形和氧化脫碳增加,熱處理過程較復雜。
6、二次淬火冷處理低溫回火
組織及性能特點:高於Ac1或Ac3(心部)的溫度淬火,高合金錶層殘余A較多,經冷處理(-70℃/-80℃)促使A轉變從而提高表面硬度和耐磨性。
適用范圍:主要用於滲碳後不進行機械加工的高合金鋼工件。
7、滲碳後感應加熱淬火低溫回火
組織及性能特點:可以細化滲層及靠近滲層處的組織。淬火變形小,不允許硬化的部位不需預先防滲。
適用范圍:各種齒輪和軸類。
③ 滲碳的目的是進一步提高鋼製品的性能,請根據已有知識分析滲碳的理想溫度范圍
理想滲碳溫度950℃~100℃左右
奧氏體更適合滲碳,因為在奧氏體范圍內,晶粒不會太大
④ 關於滲碳
含碳高於2.11%的生鐵不會吸收碳,生鐵在大約1150攝氏度開始熔化,你說的溫度下生鐵開始熔化了,固相中的碳要向液相中排出。低碳鋼在這個溫度可以增碳。固體滲碳是將鋼鐵材料埋入滲碳劑(比如木炭)裡面實現的,老鐵匠也可以這么滲碳。氣體滲碳是讓爐氣裡面含有一定濃度的含碳氣氛實現的,比如通入天然氣、丙烷、丁烷等氣體,實際是調節爐氣中CO和CO2等氣體的濃度和比例實現一定的碳勢。
在爐子裡面,鋼鐵材料是增碳還是脫碳可以通過控制氣氛含量實現。就是說,讓爐氣的碳勢大於鋼材的含碳量可以增碳,讓爐氣的碳勢低於鋼材含碳量就可以脫碳。
你說的是煉鐵過程中碳的增加。
煉鐵的原料:鐵礦石、焦炭(古代使用木炭)、熱空氣、石灰石。
鐵礦石中的氧化鐵通過CO作還原劑還原出鐵,還原過程中,在生成二氧化碳的同時,一部分C滲入鐵中直到使鐵達到鑄鐵成份。
可以看到煉鐵比煉鋼溫度低,煉鋼才會用到我們說的固體滲碳或氣體滲碳。固體或氣體滲碳溫度一般在900度左右。固體滲碳時候木炭和工件放入容器,不要燃燒。
⑤ 低碳鋼滲碳為什麼在950度
低碳鋼滲碳溫度在950°,是因為950是奧氏體化溫度區間。
a-Fe中的最大碳溶解度只有0.0218%,對於含碳質量分數大於0.0218%的鋼鐵,在滲碳是零件中的碳溶度梯度為腔核零,滲碳無法進行,轎圓念即使是純鐵,在a相滲碳是鐵中的溶度梯度很小,在表面也不能獲得高含炭層;如果溫度滲碳溫度過低,擴散系數也很小,滲碳過程極慢,沒有實際意義。而γ-Fe中的碳溶度高,滲碳時在表層可以獲得較高的碳溶度梯度,使滲碳順利進行。此外,γ-Fe的溫度較高(超過了800),加速了滲碳過程。
因此,低碳鋼滲碳在950度。
這個問題在材料科學基礎上,是常見的問題,也是考驗經常考察閉困的知識點。
⑥ 常用滲碳溫度為什麼選擇930℃左右
在滲碳介質、滲碳時間相同的條件下,滲碳溫度越高,表面碳濃度也越高,滲入速度增大,滲層的碳濃度和厚度也隨之增加,而且滲層中碳的濃度梯度變化較平緩;如果溫度太低,效果則相反大局。其主要原因是:提高滲碳溫度,可以顯著地提高擴散系數。
當滲碳溫度從920℃升高到1000℃時,擴散系數可提高1.7倍以上。所以提高滲碳溫度能提高滲速,縮短滲碳時間。如獲得1.5mm的滲層,930℃需7h,而1000℃時只需3h;反之,如果滲碳時間相同,則其滲層深度也必定增大。此外,由於溫度越高,碳原子從表面向內部的擴散遷移速度也越高,因而從表及里的碳濃度梯度就必定趨於平緩。隨著滲碳溫度的提高,Fe原滾孝讓子自擴散加劇,使鋼件表面脫位原子和空慎悔穴數增多,更又利於表面吸收和溶解碳原子。同時,溫度升高也增加了奧氏體對碳的溶解度。此外,提高滲碳溫度還能降低合金碳化物的穩定性,使碳化物溶解到奧氏體中,碳原子從碳化物中解脫出來成為自由狀態,有利於擴散和增加奧氏體的溶碳能力。由此可見,提高滲碳溫度,不僅能提高滲速、增加滲層深度、減緩濃度梯度的變化,而且也能提高滲層的碳濃度。
提高滲碳溫度雖然有以上好處,但也存在著一些尚待解決的問題。首先,需要解決設備方面的問題,目前的滲碳爐最高使用溫度為950℃以上長時間加熱滲碳,晶粒都會急速長大,導致力學性能惡化,往往滲碳後要增加細化晶粒的正火或不得不進行雙重淬火,工件的變形打,也增加了生產成本。
目前生產中,常規的滲碳工藝溫度大都選定為920~950℃。
⑦ 滲碳件要用多少溫度回火
感謝楊工和樓上的專家! 公司的硬度計和回火爐的溫度沒有問題。 我搏配問槐舉負責鉛銀碧熱處理的廠長了。他說材料20CRNIMO的齒輪,齒輪單件有點大,兩T多。 所以一直用300回火。硬度58-60。
⑧ 滲碳鋼熱處理特點是什麼
滲碳鋼的熱處理一般是滲碳後進行淬火及低溫回火,以獲得高硬度的表層及強而韌的心部。根據鋼的成分的差異,常用的熱處理方法有以下幾種。
(1)滲碳後預冷直接淬火及低溫回火
這種方法適用於合金元素含量較低又不易過熱的鋼,如20crmnti、20crti等。
(2)一次淬火
滲碳後緩冷至室溫,重新加熱淬火並低溫回火。適用於滲碳時易過熱的碳鋼、低合金鋼工件及固體滲碳後的零件等。
(3)兩次淬火
滲碳後緩冷至室溫,重新加熱兩次淬火並低溫回火。適用於本質粗晶粒鋼及對性能要求很高的工件,但生產周期長,成本高,易脫碳氧化和變形。
對於合金化程度較高的18cr2ni4wa等鋼種,如果滲碳後預冷淬火,滲層將存在大量殘留奧氏體,使硬度降低。為此,生產上採用滲碳空冷後進行高溫回火,使殘留奧氏體分解,然後再進行加熱淬火和低溫回火。
熱處理和組織特點滲碳件一般的工藝路線為:下料→鍛造→正火→機加工→滲碳→淬火+低溫回火→磨削。滲碳溫度為900~950℃,滲碳後的熱處理通常採用直接淬火加低溫回火,但對滲碳時易過熱的鋼種如20、20mn2等,滲碳後需先正火,以消除晶粒粗大的過熱組織,然後再淬火和低溫回火。淬火溫度一般為ac1+30~50℃。使用狀態下的組織為:表面是高碳回火馬氏體加顆粒狀碳化物加少量殘余奧氏體(硬度達hrc58~62),心部是低碳回火馬氏體加鐵素體(淬透)或鐵素體加托氏體(未淬透)。
滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經過淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。一般滲碳的溫度為900~950℃,淬火溫度為800~850℃油淬,回火溫度為180~200℃。
⑨ 20CrmnTi鋼採用滲碳淬火溫度需要達到多少度。
滲碳過程中一定要注意擴散過程碳勢一定要降到0.8一下,滲碳後如果不是立即淬火,可以580度左右高溫回火一下,穩定碳化物,然後再加熱至810度左右,油冷淬火,160-200度低溫去應力回火最少2h。
⑩ 15CRMN的滲碳淬火溫度是多少,才能保證其心部硬度在25-28之間
15CRMN的滲碳淬火溫度一般在850度,要保證其心部硬度與淬火介質和零件的尺寸有直接關系,如我們用光亮淬火油淬直徑不大於30MM的零件都可以達到25-28HRC