工作原理
1. 裝料與密封
裝料:將待處理的工件(如齒輪、軸承等)整齊地放置在爐內(nèi)的料架上。工件之間需要保持一定的間隙,以便滲碳?xì)怏w能夠均勻分布。
密封:關(guān)閉爐門(mén),確保爐內(nèi)密封良好,防止外界空氣進(jìn)入。密封性能對(duì)于滲碳過(guò)程至關(guān)重要,因?yàn)檠鯕鈺?huì)干擾滲碳反應(yīng)并導(dǎo)致氧化。
2. 預(yù)熱
預(yù)熱過(guò)程:?jiǎn)?dòng)加熱系統(tǒng),將爐內(nèi)溫度逐漸升高至滲碳溫度(通常在850℃-950℃)。預(yù)熱時(shí)間通常為2-3小時(shí),具體時(shí)間取決于工件的尺寸和材質(zhì)。
氣氛置換:在預(yù)熱過(guò)程中,通過(guò)氣氛控制系統(tǒng)向爐內(nèi)通入少量保護(hù)氣體(如氮?dú)饣驓鍤猓,排出爐內(nèi)的空氣,防止工件氧化。
3. 滲碳過(guò)程
滲碳過(guò)程是滲碳爐的核心工藝,主要有以下幾種方法:
滴注法:
原理:通過(guò)滴注系統(tǒng)將滲碳劑(如甲醇、、煤油等)滴入爐內(nèi)。在高溫下,滲碳劑分解產(chǎn)生一氧化碳(CO)和氫氣(H₂)。CO在金屬表面分解并滲入金屬內(nèi)部,形成碳化物層。
操作:滴注速度和滲碳劑的種類(lèi)可以根據(jù)工件的材質(zhì)和工藝要求進(jìn)行調(diào)整,以控制滲碳層的深度和均勻性。
吸熱法:
原理:通過(guò)吸熱式發(fā)生器產(chǎn)生一氧化碳和氫氣,然后將這些氣體通入爐內(nèi)進(jìn)行滲碳。
操作:吸熱式發(fā)生器可以提供穩(wěn)定的滲碳?xì)夥眨m用于大規(guī)模生產(chǎn)。
氣瓶法:
原理:直接使用工業(yè)氣體(如一氧化碳、氫氣等)從氣瓶中通入爐內(nèi)進(jìn)行滲碳。
操作:這種方法操作簡(jiǎn)單,但需要確保氣體的純度和流量穩(wěn)定。
4. 保溫
保溫過(guò)程:在滲碳完成后,爐內(nèi)溫度保持在滲碳溫度(如900℃)一段時(shí)間,通常為2-4小時(shí)。保溫的目的是確保碳原子充分?jǐn)U散到金屬內(nèi)部,形成均勻的滲碳層。
溫度控制:通過(guò)溫度控制系統(tǒng)精確控制保溫溫度,確保滲碳層的均勻性和深度。
5. 冷卻
冷卻過(guò)程:保溫結(jié)束后,停止加熱,通過(guò)自然冷卻或強(qiáng)制冷卻(如通入氮?dú)饣蚩諝猓┑姆绞绞构ぜ禍刂潦覝亍?/p>
冷卻方式:自然冷卻適用于小批量生產(chǎn),而強(qiáng)制冷卻可以加快生產(chǎn)周期,提高生產(chǎn)效率。
6. 后處理
淬火:冷卻后的工件通常需要進(jìn)行淬火處理,以進(jìn)一步提高表面硬度。淬火介質(zhì)可以是油、水或聚乙烯醇水溶液等。
回火:淬火后的工件需要進(jìn)行回火處理,以消除淬火應(yīng)力,提高工件的韌性;鼗饻囟韧ǔT150℃-300℃之間,回火時(shí)間根據(jù)工件的尺寸和材質(zhì)而定。