化学热处理工艺作业指导书

化学热处理工艺作业指导书文件编号修订状态1页码PAGE7/7文件编号：版本号：1页数：7化学热处理工艺作业指导书编制：审核：批准：年月日受控号：

气体渗氮1准备工作1.1设备1.1.1装炉前应对氮化炉控制仪表、液氨瓶、流量量计、氮分解测定仪及各管道系统等作全面检查，以保证设备的正常使用。1.1.2干燥剂常用氧化钙、氯化钙等，如失效应更换或烘干。1.1.3液氮介质以含水小于0.2%的液氨为好。1.1.4根据零件的形状、尺寸、重量和技术要求，准备好吊具，使用前应认真检查是否完好可靠，并清洗干净。1.2零件的准备1.2.1渗氮零件的表面粗糙度应小于1.6μm，表面不得有拉毛、碰伤及生锈。1.2.2对易变形的零件，氮化前必须按照图样及工艺的要求，测量变形量并作好记录。1.2.3试样的材料及预先热处理均应与零件相同，表面需磨光，清洗干净后待用。1.2.4认真清洗零件，吊装入炉时用清洁汽油擦干净以保证零件清洁度，零件上如有不需要渗氮部位，应做好防护。1.2.5防渗部位通常采用镀锡法和涂料法等加以保护。1.2.6将清洗干净的零件装入氮化炉罐中，对于易变形的细长杆件，必须垂直吊挂，间距要均匀，且不要堵住排气孔以保证炉气畅通，零件不得超过有效加热区的范围，把试样置于炉中有代表性的不同部位，每个部位1～2块。2操作方法及注意事项2.1渗氮操作应严格按工艺执行，渗氮温度以罐内温度为准。2.2将已清洗干净之零件连同试样吊入渗氮罐里，并密封好，同时接通供氮、排气系统及控制系统。2.3升温前先检查炉子是否漏气，然后通氨进行排气。为缩短氮化周期，可采用大流量，也可采用边排气边升温，但应在200℃以内排完，以免零件氧化。2.4用氨分解测量仪测量炉内气氛，当氨气含量大于95%时，即可减少氨流量，保持炉内正压。为减少变形，可采用阶梯升温方法。2.5当炉温达到工艺规定之渗氮温度时，调节流量使氨分解率达到工艺要求的分解率后，开始计算保温时间。2.6当氨分解达到18%左右时，即可点燃废气以保护环境。2.7每隔15～30min记录一次温度、压力和分解订及流量等参数。2.8在氮化后期应进行退氮处理，此时应关闭出气口，只通少量氨气以保证炉内正压。2.9退氮完毕后，断电降温，并继续通入少量氨气，维持炉内正压。降温时，按零件技术要求可采用吊罐快冷或随炉缓冷，待温度降至150℃以下出炉。2.10零件出炉后应避免碰撞，对细长精密零件应吊挂冷却。2.11对变形超差的零件，需经局部或整体加热后方可校直，校直的加热温度应低于渗氮温度。2.12在氮化过程中不允许停电，如停电或控制失灵而需停炉时，需继续向炉内通氨气，以防止零件氧化。停电时间不算在保温时间内。3质量检验3.1外观表面不应有裂纹、剥落等缺陷。3.2表面不允许有肉眼可见的疏松。3.3在硬度、深度和脆性等各项要求均合格的前提下，渗氮件表面如有氧化色，允许作合格处理。3.4变形量符合要求，在工艺允许时可进行冷压校直或热校直气体渗碳1准备工作1.1加热设备1.1.1用于渗碳及淬火加热的炉子有效加热区的温度偏差不得超过附录Ⅱ表（一）规定的范围；回火设备的有效加热区的温度偏差应在±10℃以内，且温度可调节。1.1.2检查卡紧炉盖的螺钉是否断裂，密封垫是否完好。1.1.3升降盖的机构、风扇、冷却、润滑、渗剂供给系统等是否正常。1.1.4定期吊起渗碳罐，检查有无裂纹和烧损，电阻丝有无烧断和短路。1.1.5清除渗碳罐、进气管、排气管中的碳黑、灰渣和油污。1.2冷却设备1.2.1淬火冷却介质的使用温度范围应符合附录Ⅱ表（三）的规定。1.2.2冷却槽中应配有温度调节装置或一定流速的搅拌装置。1.2.3水槽中的淬火用水或混合水溶液，不应含过量的杂质。水溶液的浓度应适合淬火要求。1.2.4淬火油槽应具有符合要求的冷却性能，不易才老化、成份均匀、不含过量的杂质，对零件不产生腐蚀及其它有害的影响。1.2.5需要使用的渗碳冷却坑或冷却容器应能通够通保护气氛或滴注有机液体。1.3温度测定和控制设备1.3.1检查电器和测温仪表是否正常。1.3.2必须能满足1.1.1、1.1.3、1.2.1、1.2.2、1.2.5规定的温度测定和控制要求。1.3.3在预定温度的指示刻度范围内，指示器所指示的温度总误差不得超过附录Ⅱ表(二)的规定。1.4零件1.4.1根据渗碳零件的形状尺寸、数量和技术要求准备好料筐或其它工具等。1.4.2工件进入渗碳炉前应清除表面锈斑、油污及其它污垢，不得有损伤，如清洗不能保证表面质量，可采用喷砂处理。1.4.3局部渗碳零件应在表面不允许渗碳的部位采取有效的防护措施。1.4.3.1可采用镀铜或涂敷防渗剂等方法进行防护。常用的几种防渗膏的成分和使用方法见附录Ⅰ表(一)。1.4.3.2对采用二次加热淬火工件，可在不需渗碳的部位预留加工量，渗碳缓冷后经加工去除。1.4.3.3在不需渗碳部位用紧密固定的钢套及轴环等保护措施。1.4.4试样应与零件材料一致，并经相同的预先热处理，表面无脱碳，晶粒度5～8级，表面粗糙度Ra不小于6.3μm。1.4.5按工艺规定的渗碳层深度将零件进行分类，要求渗碳层深度相同的同类材料可装一炉。1.4.6每个料筐中至少放二根试样于炉中有代表性的位置上。1.4.7适当控制装炉量，零件在料筐中应保持一定的间隙，各层间应用铁丝网或垫板隔开，以保证渗碳气氛畅通，有利于获得均匀的渗碳层。1.4.8薄板或长形零件不应平放，要悬挂起来，以防变形。1.4.9检查零件防渗部位是否正常，防渗层有无脱碳现象。2操作方法及注意事项2.1装炉：空炉升温至800℃即可开始滴煤油、乙醇或甲醇以排除罐内氧化性及其它杂质气体，升到渗碳温度后即可断电，启炉盖，立即把载零件的料筐装入炉内放正，盖上炉盖，拧紧炉盖压紧螺丝。2.2升温及排气：打开温控记录仪表和罐内搅拌风扇，接通加热电源。2.3按工艺规范的要求，调好温控记录仪表渗碳温度设定值，并作记录。2.4按工艺规范的要求滴渗碳剂，保证升温阶段的滴量，在升温排气阶段一般采用加大渗剂流量，以尽快减少罐内的氧化性气氛。2.5保温：炉温升到渗碳温度后，按保温阶段的要求滴渗碳剂，同时记下保温开始时间。2.6强渗：到渗碳温度约30分钟后，把试样从炉盖孔插入炉内。一般放三个试样，要注意封严样孔防止漏气，并作记录，此时可算强渗开始。2.7检查炉盖和风扇轴周围是否漏气，保证炉内处于正压状态。2.8排出的废气应点燃。根据火焰的长度和颜色来判断炉内工作情况，正常火焰为暗红色，一般长80～250mm。2.9经常核对渗碳剂滴数和稳定性，做好必要的炉前记录。2.10在强渗、扩散阶段停止前0.5～1h，分别抽取一根试样，以硬化断口法或腐蚀法检查渗碳层深度，从而决定保温时间。2.11降温及冷却：当试样渗层达到要求深度后即可算渗碳结束.可依工艺规范降温。2.11.1对直接淬火的工件，可炉冷至淬火温度并均温30分钟后即可出炉直接淬火；2.11.2对需重新加热淬火的工件可出炉空冷或移入冷却罐中，也可炉冷至880～860℃再出炉。2.12均温阶段完成后应断电，并关闭滴渗剂阀门。2.13取出渗碳筐中的试样，检查渗碳层深度、晶粒度和碳化物等。2.14停炉后，待炉温降到600℃以下方可停风扇；100℃以下方可停冷却水。3质量检验3.1表面不得有裂纹及碰伤，不得有锈蚀。3.2表面硬度达到图纸及有关技术标准规定的范围。3.4零件的变形符合技术要求。附录Ⅰ常用防渗膏剂的组成膏剂的组成(重量%)使用方法氯化亚铜2份将1与2、3与4分别混匀后用后者将前者调成稀浆糊状,用软毛刷向工件防渗部位涂抹,涂层厚度大于1㎜,并应致密无孔,无裂纹.铅丹1份松香1份洒精2份熟耐火砖粉40%混匀后用水玻璃调配成干稠状,填入轴孔处并捣实后经风干或稀薄温烘干耐火粘土60%玻璃粉≥200目70～80%涂层厚度约0.5～2㎜,涂后经130～150℃烘干.滑石粉30～20%水玻璃适量石英粉85～90%用水玻璃调匀后使用硼砂1.5～2%滑石粉10～15%铅丹4%调匀后使用,涂敷两层.此剂适用于高温渗碳.氧化铝8%滑石粉16%水玻璃72%

附录Ⅱ（加热设备）表（一）渗碳及淬火加热的炉子有效加热区的温度允许偏差（℃）一般电加热炉其它加热炉±15±20注：一般电加热炉是指定型井式炉、多用炉及盐炉，