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1、目录一、热处理零件渗碳工艺1.热处理零件渗碳工艺流程————————12.渗碳过程中重要的参数问题———————13.气体渗碳具体操作———————————24.渗碳过程中应注意的重要事项——————25.渗碳层的组织分析和渗碳层深度计算———36.工件渗碳后的热处理工艺————————47.渗碳工件一般常见的缺陷和预防补救措施—68.热处理中渗碳的新工艺应用和发展————6二、实例：针阀体的渗碳：1.针阀体的材料成分，主要特性和应用———62.针阀体的渗碳工艺———————————73.针阀体渗碳设备的设计与计算：⑴针阀体渗碳设备，炉型的选择————7⑵
2、.井式气体渗碳炉设计思路：—————8⑶.炉罐尺寸的确定：—————————8⑷.炉体结构设计———————————10⑸.炉子功率的计算与说明———————11⑹.井式气体渗碳炉说明书———————15三、设计小结————————————————16四、参考文献————————————————1717一、热处理零件渗碳工艺:1.热处理零件渗碳工艺流程:①零件验收:对于要渗碳的零件表面要求干净，无油污、杂质等；否则会影响零件表面的渗碳质量。②渗前准备：加热设备到温准备好加入渗剂,检查炉子设备的密封性是否完好等,对于局部渗碳的零件要加以保护措施,如涂防渗膏或
3、镀铜．③渗碳:加入渗剂的滴数和速度要适当,并注意渗碳的三个阶段:渗碳介质分解;碳原子的吸收;碳原子的扩散;每个阶段加入量的不同．④冷却:用水或油冷却到室温,达到所要求的组织形态．⑤渗层检查：对于渗层检查主要用试样检查．⑥渗后热处理：进行再次淬火和回火，一般为最终热处理．⑦检验：主要以淬火后的零件硬度检验为主，也可用金相法来观察．⑧开合格证．2．渗碳过程中重要的参数问题：1)渗碳保温时间和温度、渗剂的关系：零件的渗碳温度：在880～930℃:渗层深度小于1.00mm时,选用中下限温度;渗层深度大于1.00mm时,选用中上限温度；渗碳时渗剂与温度的关系密切:若
4、采用气体渗碳则渗剂分解产生活性碳原子,温度越高渗剂分解越快;其碳势越高;温度高也有利于活性碳原子扩散；但温度过高会使零件的组织转变甚至会使钢的晶粒度粗大.不同渗剂分解的速度与最佳温度都有影响。2)渗碳保温时间的确定与控制：零件的渗碳保温时间主要影响渗层的深度,同时也在一定程度上影响碳浓度梯度;一般来说对渗碳时间的控制精度不高,因为扩散是个缓慢的过程;而且真正需要控制的要是高碳势渗入阶段和扩散段的时间,而升温阶段的时间和淬火前的预冷阶段的影响是有限的。3)工艺参数的综合选择:渗碳时间的缩短,对于整个过程中的温度、渗剂的滴入量的综合调节.渗碳的四个阶段:①升温
5、阶段,是工件达到渗碳温度前的一段时间,用较低的碳势;②高速渗碳阶段,在正常温度或更高温度下,用于所需碳含量的碳势,时间较长;③扩散阶段,工作降到(或维持在)正常渗碳温度,碳势降到所需表面碳含量,时间较短;④预冷阶段17,使温度降到淬火温度,便于直接淬火.这种分阶段安排可使整个渗碳时间比一个阶段(或不分阶段)的渗碳缩短20～60%,还可以使碳浓度在近表面处变化平缓,从而得到理想的渗层.3、气体渗碳具体操作：气体渗碳操作时,首先要将炉温升高到920～940℃,并使炉温均匀.然后再装入已经准备好了的工作,随即滴入渗碳剂.滴入渗碳剂时,应该由少到多,一般地刚入炉时
6、,每分钟滴入30～40滴,随着炉温的升高和加热时间延长,滴入数也应逐渐增加,当炉温升到渗碳温度(920～940℃)时,每分钟的滴入量可增加至70～80滴,在保温过程当中,滴入量不能有太大的波动.工件渗碳以后,一般采用直接淬火.如果不能直接淬火,出炉以后应连夹具放入冷却坑中冷却.冷却坑是一个有盖铁桶,其中放入一些木炭,或倾入一些煤油,如果能通入保护气体更好.这样,工件冷却时就不致造成脱炭和氧化,当工件冷却到200℃以下时,即可取出在空气中冷②却.有时,为了加快冷却速度,可在冷却坑外通以循环冷却水.4、渗碳过程中应注意的重要事项：①：渗剂选择：气体渗碳中采用煤
7、油和苯或煤油和苯及酒精的混合物，煤油和酒精的混合使用能提高渗碳速度；采用70%的煤油与30%的酒精渗剂，保温4—6小时，渗层会达到0.92～1.16mm且不会产生碳黑影响渗碳。②：渗碳过程中分析渗碳炉中的碳势和气氛：经常检查炉内渗碳过程进行状态是否良好，应经常对排出的废气进行分析。在渗碳过中可以把废气点燃，根据火焰颜色、长度和形状判断炉内的工作情况。在正常情况下，火焰应是稳定的，有一定长度（约100～120mm）呈浅黄色，没有烟灰和火星。③：确定渗碳保温时间：在渗碳时，当工件在预计出炉半小时或一小时应拿出试棒淬火打断，（渗碳时试样为相同材料Φ10左右为好）
8、渗碳后淬火，打断看渗碳层的深度，从而确定出炉时间；如图所示，试样打
