钢的渗碳和碳氮共渗、淬火、回火工艺

Oo有限公司工艺文件PAGEPAGE11钢的渗碳和碳氮共渗、淬火、回火工艺 1、主题内容和适用范围本工艺规定了渗碳钢的气体渗碳氮共渗淬火回火处理的工序准备、工艺规范、操作规程、质量检验和安全环保等方面要求。2、引用标准JB3999—85钢的渗碳和碳氮共渗淬火回火处理GB85839—87齿轮材料及热处理质量检验一般规定ZBJ17022—88齿轮碳氮共渗工艺及质量控制ZBT04001—88汽车渗碳齿轮金相检验JB/ZQ4038—88重载齿轮渗碳质量检验GB9450—88钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核GB15735—1995金属热处理生产过程安全卫生要求3、工艺准备3.1工件准备3.1.1对照图纸了解被处理工件的材料牌号（或化学成份），予处理情况和质量要求，磨削留量，必要时检查齿轮（轴齿轮）的加工精度。3.1.2工件表面不得有氧化皮、碰伤和裂纹，用清洗剂洗净油污后烘干。3.1.3工件表面不需要渗碳或碳氮共渗的部位，又无留余量，没安排剥碳层的加工工序，就要用防渗涂料保护，防渗涂料的厚度应大于0.3mm，涂层应致密，防渗涂料应符合ZB451—014的规定。3.2工装准备3.3开炉准备选用的工装应具有足够的热处理强度和刚度。3.3.1检查热处理设备的机械和电气部分是否正常，炉子是否漏气。检查炉子需润滑油的部位，使其不断润滑。3.3.2检查测温仪表，热电隅是否正常，要定期进行校验。3.3.3定期清理气体渗碳炉炉罐中的碳黑和灰烬。3.4工件的表卡和试样3.4.1根据工件的形状和要求，选用适当的吊具和夹具。3.4.2工件间要有5～10mm的间隙。3.4.3GB8539—87“齿轮材料及热处理质量检验的一般规定”规定的样式，并放置在有代表性的位置，以备炉前操作抽样检查。4、渗碳和碳氮共渗淬火回火处理的工艺规范和操作规程4.1渗碳、碳氮共渗处理4.1.1装炉4.1.1.1工件装炉前应把炉温升到渗碳或共渗温度，连续生产时可干上一炉出炉后立即装炉。4.1.1.22的含量低于0.5%时，即可关闭试样孔，转入强渗期。无气体分析仪时，可观察废气火苗的颜色和状态，当火苗呈杏黄色，上升无力时，排气基本结束。一般地排气时间为1～1.5小时。点燃排出的废气煤油+异丙醇甲醇煤油+异丙醇甲醇煤油+异丙醇甲醇甲醇煤油＋异丙煤油＋异丙106～105～710～129～104～64～55～63～42222n2n+22工件渗碳后直接淬火另一个条件是渗层金相组织网状碳化物≤4级。工件要求渗层深，炉中碳势又高的情况，容易造成碳化物超级，而对于模数≤5的20CrMnTi、20CrMnMo齿轮，渗碳深度1.2～1.3㎜（含磨量）碳化物不易超级，可以直接淬火，模数大于5的齿轮视渗层的金相组织中网状碳化物的级别而定，如果网状碳化物小于4级可以直接淬火。5级以上则要高温正火，消除网状碳化物或降低网状碳化物级别。工件渗碳后空冷后再淬火，按方法有以下几种原因：a.工件渗碳后需要进行机械加工，如制碳层。b.容易发生过热的碳钢和非细晶粒合金钢件，以及某些不宜直接淬火的工件（如需要在压床上淬的齿轮）。c.渗层组织如出现网状碳化物超级对于a、b两种情况，炉冷到850～860℃空冷，但对20CrMnMo渗件要求在400℃以下缓冷，否则易再次表层出现马氏体组织形成裂纹，对于C种情况，要求在900～930℃12CrNi3、12Cr2Ni4、17CrNi2Mo、20CrNi4、20Cr2Ni4、20Cr2Ni4MoA、20Cr2Ni4WA等高强合金渗碳件，渗碳炉冷到920℃出炉空冷（用于制作大模数齿轮），400以下缓冷，并增加一次至二次650～6804.2.4碳氮共渗的工件一般都从共渗温度或低于共渗温度出炉直接淬火。4.2.5经过渗碳淬火或碳氮共渗淬的工件，通常采用180℃±104.2.5.1碳氮共渗齿轮回火的温度为180℃±104.2.5.2模数1～3的齿轴渗碳淬火后温度200～210℃，时间3H，模数1～3的齿轮渗碳淬火后的回温度220℃±4.2.5.3模数3～5的齿轴、齿轮渗碳淬火后进行二次回火。第一次回火温度230℃，时间4H；第二次齿轴的回火温度2304.2.5.4模数≥6的齿轮、齿轴，渗碳后直接淬火的工件，需要进行三次回火。第一次回火温度230℃，回火时间3H；第二次回火，齿轴的回火温度230℃，时间3H，齿轮的回火温度240℃，时间3H；第三次回火，齿轴的回火温度2204.2.5.5模数≥6的齿轮齿轴渗碳后空冷，后加热淬火。进行二次回火。第一次回火温度230℃，时间4H；第二次回火，齿轴的回火温度220℃，时间4H，齿轮的回火温度4.2.5.6前一次回火后，工件空冷到室温或≤50℃4.2.5.7工件回火必须放在回火炉的有效加热区内（渗碳淬火的齿轮部分需量出回火炉底部300㎜）。4.3渗碳和碳氮共渗淬火回火件的最后处理。4.3.1清理：进行喷砂，以清除赤面的油污和氧化模。4.3.2校直和矫正：用偏摆仪检查齿轴的变形，当超过允许变形时，应对其校直和矫正。随后进行去应力回火。5.2.2表面硬度的偏差范围，表面硬度不得超过表3的规定。表3表面硬度偏差（HRC）渗碳零件种类单件同批重要件35一般件475.3硬化层深度5.3.1有效硬化层检验方法，按GB《钢的渗碳硬化层有效硬化层深度的测定和校验》中的规定执行。5.3.2有效硬化层深度偏差不得超过表4规定。表4有效硬化层深度偏差（㎜）硬化层深度单件同批<0.50.5～1.51.5～2.5>2.50.10.20.30.50.20.30.40.55.4金相组织根据零件的要求，按有关标准进行检定。5.5变形：零件的变形应符合技术要求。6、安全与环保6.1操作者要穿戴好必须的劳动保护用品。6.2执行所用设备的安全操作规程。6.3气体渗碳或碳氮共渗出炉淬火时，同时淬火的工件量大时，应先检查油温，当油温>100℃6.4要防止渗碳炉滴注器渗漏