齿轮表面渗碳及渗碳深度

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1、仪器在400倍以上的放大倍数下测量压痕。测定应在各方约定的位置上，在制备好的试样表面上的两条或更多条硬化线上进行，并绘制出每一条线的硬度分布曲线二．齿轮固体渗碳工艺(一)渗碳剂的成份及其作用：固体渗碳剂主要是由木炭粒和碳酸盐(BaCO3或Na2CO3等组成。木炭粒是主渗剂，碳酸盐是催渗剂。木炭颗粒均匀，并要求3—6mm左右的占80%，1—3mm左右占20%左右，1mm以下的不大于1%，如果是大零件渗碳，大颗粒木炭应多些，小零件，小颗粒应多些。常用的渗碳剂成份如表1所示。常用渗碳剂的成份渗碳加热时，炭与其间隙中的氧作用(不完全燃烧)，生

2、成一氧化碳。2C+O2—→2CO一氧化碳在渗碳条件下，是不稳定的。活性碳原子被钢件表面吸收，并向内部扩散。整个反反应过程可用下式示意表示：C+CO2—→2CO—→CO2+[C]单独用木炭进行渗碳，周期长，效果差，为了增加渗碳剂的活性，增加活性碳原子数量，一般加入一定数量的碳酸盐作为催渗剂。催渗剂在高温下与木碳产生如下反应：BaCO3+C—→BaO2+CONa2CO3+C(木炭)—→Na2O+2CO2CO—→CO2+[C]渗碳过程中，木炭受到了烧损，但催渗剂分解氧化物，在开箱冷却时与空气接触，如按下方程式进行还原，这使催渗剂消耗大为减少

3、。BaO+CO2—→BaCO3，Na2O+CO2—→Na2CO3为了提高催渗剂再生效果，在此介绍一种有效的方法，即将高温下倒出来的渗碳剂，立刻用水喷洒(水的重量是渗碳剂重量的4—5%)。通过这样的处理，碳酸盐可得较完全的再生，其原因是：BaO+CO2—→BaCO3这个过程随温度下降而缓慢，如果在高温下喷水，就能使BaO变成氢氧化钡，而氢氧化钡向碳酸钡转变不受温度的限制。其反应如下：BaO+H2O—→Ba(OH)2Ba(OH)2+CO2—→BaCO3+H2O喷水还可以减少木炭的烧损和促进少量甲烷发生，甲烷吸附在木炭的孔隙中，也能加速渗碳

4、。经过喷水处理的渗碳剂，加少量新渗碳剂便可使用。(二)固体渗碳的操作方法：1配制渗碳剂：由于全新的渗碳剂催渗作用过于强烈，易导致零件渗碳后表层浓度过高和出现粗大或网状碳化物。因此，一般新旧混合使用，其中新渗碳剂占20—40%，旧渗碳剂占60—80%。回收的旧渗碳剂应筛去灰粉后，才能与新渗碳剂配合使用。⒉渗碳零件，渗碳前的准备处理：要渗碳的零件，表面应尽可能洁净，不应有严重锈斑及油垢，以免影响渗碳正常进行，造成零件渗碳后深度不均匀和产生软点。对于要求局部渗碳的零件，要认真进行防渗，常见的防渗方法有如下几种：①预留余量切除法②涂料法③镀铜

5、法⒊装箱：渗碳箱一般用钢板焊成或铸铁铸成，渗碳箱不宜过大，其外形尺寸应尽可能适合工件的要求，箱子最好与炉底板架空，受热均匀。⒋装炉与升温：零件可在低温入炉并用分段升温的方法。但对于连续生产，这种方法不经济，故通常采用高温入炉的方法。由于固体渗碳时零件装于密封的渗碳箱内，热量要通过箱壳及箱内渗碳剂传递到零件上，如果控制不当，容易造成炉温与零件实际温度或箱内表层和中心的温度差很大，零件渗碳深度不均匀。因此，一般制定工艺时，均在炉温升到820—850℃范围保温一段时间，使备部分温度均匀一致后，才以缓慢的加热速度升至900—930℃的渗碳温度

6、。测其渗碳层深度可用金相法，即将试样经等温退火得到平衡组织，在光学显微镜下放大100倍测量，渗碳层深度相当于原始组织至表面距离。以下是所查阅资料1.化学工业出版社《金属热处理原理与工艺》2.石家庄市减速机厂高荣翠刘福深孙岭青3.闵淑辉。钟亚茜中南林学院，湖南长沙4100044.刘志儒1，闫牧夫2，刘成友3，张国良4，赵新5，潘巍6（1．哈尔滨工业大学材料学院，黑龙江哈尔滨150010；2．哈尔滨工业大学材料学院，黑龙江哈尔滨150010；3．哈尔滨意锋稀土材料开发有限公司，黑龙江哈尔滨150076；4．哈尔滨意锋稀土材料开发有限公司，

7、黑龙江哈尔滨150076；5．上海新跃仪表厂，上海200056；5．上海新跃仪表厂，上海200056）5.黄锡恺．机械原理．人民教育出敷社，1981．6．李瑞彬(齐重数控装备股份有限公司,黑龙江　齐齐哈尔　161005)7.余华俐1,1兰州工业高等专科学校机械工程系,甘肃兰州　730050;杨宾崇2兰拖集团有限责任公司,甘肃兰州　7300508.齿轮气体热处理工艺及其质量控制（JB/T7516-94）9.金属热处理工艺学中国矿业大学材料学院2006610、王晨（西北矿冶研究院钎具厂，甘肃白银730900）