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1、第卷第期辽宁工程技术大学学报自然科学版年月,泣灿阁,地困快速渗碳工艺的研究迟长志仲伟深韩喜令唐军辽宁工程技术大学充矿集团技校浏旧以电阻对焊机和高级感应电炉为快速,研究试样在表面熔化与未熔化状态下的石呈快速加热渗碳及稀摘要加热热派上元素对其催渗的作用通过对金困组织、显徽硬度及渗层深度的对比分析可知,石墨快速加热渗俊能在较短的时间内获得较深的渗碳层深度,具有一定的使甩价值关键词渗碳石墨催渗中图号
2、引言渗碳是目前钢件表面化学热处理的一种主要方法常见的有固体渗碳和气体渗碳两种工艺,所使用的渗碳剂主要为木炭粉和煤油由于所采用的设备为箱式电阻炉和井式气体渗碳炉,因而渗碳温度往往不能,,,,,超过℃也不能进行快速加热结果导致工艺周期长生产效率低能源消耗多成本高等一系列问题。,℃℃时,,我们通过实验发现渗碳温度由提高到在渗碳层为时渗碳时间可节省另据金属学理论可知,碳原子在液态金,属中的扩散较固态下容易得多且金属液中碳的溶解度也较固,,态下大得多故我们尝试着用电阻对焊机和高频感应加热炉快速加热工件至℃或表面溶化状
3、态结果以石墨作为渗剂的固态渗碳在℃保温时其渗碳层可达到一而熔化渗碳在保温,时其渗层可达到其金相组织在表面可获得共晶组织表面硬度相应提高实验材料、方法及实验设备,电阻快速加热渗碳,实验所用试样为卢主要化学成份为‘‘渗碳剂用娜,石墨棒催渗剂为氯化稀土实验是将试样、石墨棒分别作为电阻对焊机两个电极进行对接,通电快速加热金属试样表面至熔化状,态保温进行熔化状态下渗碳冷却后分别进行金相分析和硬度测定实验叮,,用对焊机型号为切一
4、显微镜为一型显微硬度计为型,高频感应快速加热渗碳、,,实验选用叻的钢其主要化学成分为‘‘高频渗碳涂膏的组成配方见表附表涂膏的组成廿伍组成编号一石墓福一丽伪。￡岛稀土蛇加一一收稿日期第一作者迟长志男年生工程师第期迟长志等快速渗碳工艺的研究量较大,甚至可全部形成共晶莱氏体组织,其原因一是稀土元素具有很大的亲合力,易形成高熔点氧化物、,,,,,硫化物从而使
5、金属液得到净化流动性增大促进碳原子溶人提高了金属液中的碳含量甚至达到,,,,共晶成分二是稀土元素的加人具有过冷和增核作用促进金属液自发或非自发形核产生伪共晶转变使共晶转变在一个成分范围内进行,增加共晶组织含量,,稀土元素的存在导致白口区共晶莱氏体片层变细其原因除了稀土元素具有过冷和增核作用外还与稀土元素常吸附在领先相晶界上而限制领先相和自由生长有关电阻快速加热渗碳、高频感应快速加热渗碳的固态渗碳,某组织由表及里为过共析,共析及亚共析组,,,织这样的组织与普通电炉渗碳相类似但在℃温度下渗碳除了形成网状组织外还会伴有针状魏,,,氏组织产生这由实
6、验所采用钢材的化学成分加热温度及随后的冷却速度共同作用所产生的但可通过渗碳后的热处理予以消除比较高频快速加热渗碳工艺工、、可知见表及图,涂膏试样的渗层硬度分布均优于其它,,,,工艺主要是由于稀土元素的加人改善了渗碳件表面状态即表面净化与活化有利于碳原子在其上的吸附,同时稀土元素的加人也改善了碳原子在其中的扩散途径,加剧了晶体的晶格畸变,产生晶体缺陷,使碳,加速了碳原子的扩散原子扩散的激活能下降显微硬度及渗层深度分析、图、,口从图图与图比较可知熔化渗碳比相应的固体渗碳的渗层硬度高和渗层深包括白稀土、碳渗碳
7、枷奏胡末加稀土渗碳礴、决稀土谈渗碳末加稀土渗碳端面石一。一丁「万心部端面心力〕部距离距离图端面熔化渗碳硬度分布曲线图态渗碳硬度分布曲线!口,七叻涂青工艺沁羞伽、涂奇工艺涂青工艺表面心部表面名万不万万。部距离下犷而距离图固态下用
8、涂青渗碳硬度分布曲图表面溶化用涂膏渗碳硬度分布曲线!∀
