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    滲碳件常見缺陷與對策

    來源:本站  點擊次數:次  發布時間:2017-12-13


                                             滲碳件常見缺陷與對策

    滲碳層出現大塊狀或網狀碳化物

    缺陷產生原因:表面碳濃度過高
    1.滴注式滲碳,滴量過大
    2.控制氣氛滲碳,富化氣太多
    3.液體滲碳,鹽浴氰根含量過高
    4.滲碳層出爐空冷,冷速太慢

    對策:  
    1.降低表面碳濃度,擴散期內減少滴量和適當提高擴散期濕度,也可適當減少滲碳期滴量
    2.減少固體滲碳的催碳劑
    3.減少液體滲碳的氰根含量  
    4.夏天室溫太高,滲后空冷件可吹風助冷  
    5.提高淬火加熱溫度50~-80℃并適當延長保溫時間  
    6.兩次淬火或正火+淬火,也可正火+高溫回火,然后淬火回火

    滲層出現大量殘余奧氏體

    缺陷產生原因:
    1.奧氏體較穩定,奧氏體中碳及合金元素的含量較高
    2.回火不及時,奧氏體熱穩定化
    3.回火后冷卻太慢

    對策:
    1.表面碳濃度不宜太高  
    2.降低直接淬火或重新加熱淬火溫度,控制心部鐵素體的級別≤3級
    3.低溫回火后快冷  
    4.可以重新加熱淬火,冷處理,也可高溫回火后重新淬火

    表面脫碳

    缺陷產生原因:  
    1.氣體滲碳后期,爐氣碳勢低
    2.固體滲碳后,冷卻速度過慢
    3.滲碳后空冷時間過長
    4.在冷卻井中無保護冷卻  
    5.空氣爐加熱淬火無保護氣體  
    6.鹽浴爐加熱淬火,鹽浴脫氧不徹底

    對策:
    1.在碳勢適宜的介質中補滲
    2.淬火后作噴丸處理
    3.磨削余量,較大件允許有一定脫碳層(≤0.02mm)

    滲碳層淬火后出現屈氏體組織(黑色組織)

    缺陷產生原因:滲碳介質中含氧量較高:氧擴散到晶界形成Cr、Mn、Si的氧化物,使合金元素貧化,使淬透性降低

    對策:
    1.控制爐氣介質成分,降低含氧量
    2.用噴丸可以進行補救
    3.提高淬火介質冷卻能力  

    心部鐵素體過多,使硬度不足

    缺陷產生原因:
    1.淬火溫度低  
    2.重新加熱淬火保溫時間不足,淬火冷速不夠
    3.心部有未溶鐵素體  
    4.心部有奧氏體分解產物

    對策:  
    1.按正常工藝重新加熱淬火  
    2.適當提高淬火溫度延長保溫時間

    滲碳層深度不足

    缺陷產生原因:
    1.爐溫低、保溫時間短
    2.滲劑濃度低
    3.爐子漏氣  
    4.鹽浴滲碳成分不正常
    5.裝爐量過多  
    6.工件表面有氧化皮或積炭

    對策:  
    1.針對原因,調整滲碳溫度、時間、滴量及爐子的密封性
    2.加強新鹽鑒定及工作狀況的檢查
    3.零件應該清理干凈  
    4.滲層過薄,可以補滲,補滲的速度是正常滲碳的1/2,約為0.1mm/h左右

    滲層深度不均勻

    缺陷產生原因:
    1.爐溫不均勻  
    2.爐內氣氛循環不良
    3.炭黑在表面沉積  
    4.固體滲碳箱內溫差大及催滲劑不均勻
    5.零件表面有銹斑、油污等
    6.零件表面粗糙度不一致
    7.零件吊掛疏密不均
    8.原材料有帶狀組織

    對策:  
    1.滲碳前嚴格清洗零件
    2.清理爐內積炭  
    3.零件裝夾時應均勻分布間隙大小相等
    4.經常檢查爐溫均勻性
    5.原材料不得有帶狀組織  
    6.經常檢查爐溫、爐氣及裝爐情況

    表面硬度低

    缺陷產生原因:
    1.表面碳濃度低  
    2.表面殘余奧氏體多
    3.表面形成屈氏體組織  
    4.淬火溫度高,溶入奧氏體碳量多,淬火后形成大量殘余奧氏體
    5.淬火加熱溫度低,溶入奧氏體的碳量不夠,淬火馬氏體含碳低
    6.回火溫度過高

    對策:  
    1.碳濃度低,可以補滲  
    2.殘余奧氏體多,可高溫回火后再加熱淬火
    3.有托氏體組織,可以重新加熱淬火
    4.嚴格熱處理工藝紀律

    表面腐蝕和氧化

    缺陷產生原因:  
    1.滲劑不純有水、硫和硫酸鹽  
    2.氣體滲碳爐漏氣固體滲碳時催滲劑在工件表面融化,液體滲碳后,工件表面粘有殘鹽
    3.高溫出爐,空冷保護不夠  
    4.鹽爐校正不徹底,空氣爐無保護氣氛加熱,淬火后不及時清洗
    5.零件表面不清潔

    對策:
    1.嚴格控制滲碳劑及鹽浴成分
    2.經常檢查設備密封情況  
    3.對零件表面及時清理和清洗
    4.嚴格執行工藝紀律

    滲碳件開裂

    缺陷產生原因:
    1.冷卻速度過慢,組織轉變不均勻  
    2.合金鋼滲后空冷,在表層托氏體下面保留一層未轉變奧氏體在隨后冷卻或室溫放置時, 轉變成馬氏體,比容加大,出現拉應力
    3.第一次淬火時,冷卻速度太快或工件形狀復雜]
    4.材質含提高淬透性的微量元素(Mo、B)太多等

    對策:  
    1.滲后減慢冷卻速度,使滲層在冷卻過程中完全共析轉變  
    2.滲后加快冷卻速度,得到馬氏體+殘余奧氏體。松弛內層組織轉變產生的拉應力
    3.淬火開裂應減慢冷卻速度、含微量元素作工藝試驗,或提高淬火介質溫度

    高合金鋼氫脆

    缺陷產生原因:  
    1.爐氣中含氫太高  
    2.滲碳溫度太高利于氫擴散  
    3.滲后直接淬火,氫來不及析出以過飽和狀態存在于鋼中

    對策:
    1.滲碳后緩慢冷卻  
    2.直接淬火后,迅速在250oC以上回火  
    3.零件出爐前停止供給滲劑,通入氮氣排氫后,直接淬火

    滲層碳濃度低

    缺陷產生原因:  
    1.爐內碳勢低,溫度低,滴量少,爐子漏氣
    2.工件表面形成碳黑或被炭黑覆蓋,裝爐量太多  
    3.爐子氣氛不均勻,爐壓太低,使爐子局部造成死角
    4.工件間距離太小,爐子循環不暢
    5.滲后冷卻時脫碳

    對策:  
    1.滲碳時,經常檢查爐溫、滲劑滴量
    2.注意爐氣、爐壓  
    3.防止爐子漏氣和風扇停轉、反轉
    4.工件之間距離大于1cn  
    5.經常燒碳黑,清理爐內積炭,滲后入冷卻井冷卻,在井中倒煤油或甲醇保護

    滲碳層過厚

    缺陷產生原因:  
    1.滲碳溫度太高,保溫時間太長
    2.滴量過大,爐內碳勢高
    3.試樣檢驗不準

    對策:
    1.針對原因,采取工藝措施  
    2.滲層超過圖樣上限要求,不合格,但與圖樣規定相差0.05mm時,可以仲裁合格或申請回用

    滲碳件畸變過量

    缺陷產生原因:
    1.滲碳時裝爐方法或夾具選擇不當  
    2.滲碳溫度太高,爐氣、爐壓不均和不穩定
    3.直接淬火溫度過高
    4.不適當安排兩次淬火  
    5.加熱方式不當,淬火劑及冷卻方式不當
    6.淬火返修次數太多  
    7.零件上滲碳層的濃度和深度不均勻,淬火時造成無規則翹曲  
    8.工件形狀復雜,壁厚不均勻,有的面滲碳,有的面不滲碳或少滲碳

    對策:  
    1.長桿狀件應垂直吊放,平板零件要平放,零件在夾具上要平穩不能受預應力,出爐操作要平穩、爐溫要適當  
    2.直接淬火應預冷,盡量用一次淬火代替二次淬火,正確選擇熱處理工藝
    3.預先留出機加工余量

    滲碳速度很慢

    缺陷產生原因:
    1.溫度過低  
    2.滲劑太多,零件表面積炭
    3.滲劑含硫量過多  
    4.風扇軸承用MoS2潤滑,潤滑油進入爐內,使硫增加
    5.風扇軸承漏氣、氧氣進入爐中
    6.風扇軸冷卻水滲漏入爐

    對策
    針對缺陷采取相應措施  

    滲碳件淬火后表面剝落

    缺陷產生原因:  
    1.固體滲碳劑活性過分強烈
    2.滲碳溫度過高,大量碳原子滲入工件表面來不及擴散,過渡不好形成表面碳濃度過高

    對策:  
    1.將高碳勢件在保護氣氛中(碳勢(體積分數)為0.8%)加熱2~4h,以減少表面碳濃度  
    2.也可將此件在質量分數為3%~5%的蘇打和木炭中加熱至920~940oC,保溫2~4h,以減少表面碳濃度  

    零件上出現玻璃狀凸瘤

    缺陷產生原因:  
    1.固體滲碳時,滲碳中由于SiO2質量分數2%以上所致  
    2.SiO2高溫和Na2CO3作用,生成玻璃狀物質粘附在工件表面,形成凸瘤

    對策:
    1.固體滲碳時,滲劑應純凈
    2.舊滲碳劑徹底篩去塵埃  
    3.去除滲劑中砂石及封口用耐火粘土

    滲碳件出現反常組織(游離鐵素體,游離滲碳體或網狀鐵素體在二次滲碳體周圍)

    缺陷產生原因:
    1.鋼中和滲碳介質中含氧量過高所致,使淬火時出現軟點使耐磨性降低
    2.滲碳劑應干燥去水分

    對策:  
    1.適當提高淬火溫度延長保溫時間,使組織均勻化
    2.選用淬火烈度大的淬火介質


    過熱

    缺陷產生原因:
    1.滲碳時過勢或淬火加熱時過勢,使晶粒長大,脆性增加  
    2.滲碳時過勢,不但表層含碳量增加,同時碳化物也增加,出現萊氏體

    對策:  
    1.采用正火,使晶粒細化  
    2.鹽爐加熱淬火,工件不能緊靠電極
    3.檢查儀表是否失靈


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