介绍瑞典hardox450耐磨板表面渗碳过程

时间:2014-12-08 21:07:19 来源:http://www.hardox400.net 点击量:1574
   渗碳过程瑞典hardox450耐磨板渗碳同样可分为气氛的形成、吸附、分解、吸收
、扩散五 个基本过程。滴注式气体渗碳,有机液体滴人炉内,hardox450耐磨板在
温度及工件、马 弗罐的催化作用下瑞典耐磨板发生裂解,形成渗碳气氛。甲醇加煤
油裂解 后的气氛为:CO、CnH2nt2, d H2' C02、H2O、SO2 等’其 中,CO、
C11H2nt2 (主要是 CH4、C2H6, C3H8 等烷类)、
CnH2j,(主 要是C2H4、C3H6等烯类)为增碳性气体;C02、H2O为脱碳及氧 化
性气体,H2是还原、脱碳性气体,SO2S氧化、脱碳性有害 气体。CO是弱渗碳性气体,CH4, C2H6, C3H8为强渗碳性气体(在 渗碳温度下,煤油
裂解形成的饱和碳氢化物主要是CH4)。在 900T;时,为了使钢表面碳浓度达到
1.1%, CO需要95%,而 CH4只需1.5%就足够了,过多易形成炭黑。不饱和的
碳氢化合 物(C2H4, C3H6等)
是更强的渗碳性气体,但其性质比较活泼, 易发生聚合:2C3H6—C6H12, 
3C2H4—C6H12。C6H12是焦油的主要 组成,加热时析出H2,并在工件表面
形成炭黑或焦炭状固体沉 积物,阻碍渗碳进行。所以,在渗碳气氛中,不饱和碳氢
化合物 的含量应尽量减少,一般控制在
0.5% (体积分数)以下。煤油 在800~850t滴入时,裂解产物中将有较多的不饱
和碳氢化合物,因此,瑞典耐磨板渗碳时不要过早地滴人煤油。H2虽然也使钢脱碳,但在高温下作用不强烈,相反,当炉 内的H2含量较高时,可
延缓碳氢化合物的分解过程,阻碍不饱 和碳氢化合物的形成和炭黑的产生,即 2H
2+ [CfcCH4 H2^C3HGC3H8同时,H2是强烈的还原性气体,能保护hardox450耐磨板表面不被氧化,是渗 碳
气氛中的重要组成部分,但当有较多的氢渗人工件内部时,可 能产生氢脆导致开裂。   CO2, H2O, O2等脱碳及氧化性气体的含量应该严格控制。 但这些气体少量存在
也不是*有害的。例如,少量的H2O及O2的存在,可使一些碳氢化合物分解为甲烷和一氧化碳: C3H8+02^:2CH4+C
02 C3H8+3H20^3C0+7H2 渗碳气氛中,C02、H2O含量一般控制在0.5% (体
积分数)以 下。渗碳介质中的硫是十分有害的。SO2对工件表面有腐蚀作 用,且硫渗入工件表面会
降低渗碳层的碳浓度。对含镍的耐热钢 马弗罐,硫与镍形成低熔点的NiS,以网状形
式析出在晶界上, 引起热脆,将显著降低炉罐、工夹具及电热体的寿命。瑞典耐磨板
渗碳用的 煤油,其含硫量应
低于0.04% (质量分数)。连续炉气体渗碳是向炉内通人吸热式气氛加富化气(如丙 烷)混合形成的渗碳气氛。   炉内气氛各组成含量的控制是通过对碳势控制来调节渗剂的 滴入量或富化气的通人量实现的。   渗碳温度下的吸附主要是化学吸附,要求工件表面必须洁 净,要求气氛气流均匀地与
hardox450耐磨板表面接触,确保对增碳气体的足 够吸附量和有效的分解。   瑞典耐磨板渗碳是在高温奥氏体状态,奥氏体的碳饱和度是比较高的,在hardox450耐磨
板渗碳初期应尽量吸收比较多的碳原子,使其碳浓度趋近饱和, 从而加大表面与内部的碳浓度
差,增加扩散速度。   碳在奥氏体中的扩散是间隙扩散,其扩散速度取决于扩散系 数和浓度梯度,而扩散系数实
际上是温度和碳浓度的函数,可用 下式表达:32000Dl=	(0.07+0.06 *C%)	e	RT	31500或	K=	(0.04+0.08-C%)	e	RT	    当瑞典耐磨板表面和内层的碳浓度为一定值时,如果渗碳温度一定,时 间与渗层深度服
从拋物线规律,可用下式表达:x=m2.6VV /10	式中,X为渗层深度(mm);	T为时间(h); 71为*温度(K)。对于给定的滲碳温度,上式可简化为:875¾ 时,1=0.45\/^905^:时,x=0.54VT 925T时,x=0.63VT    由上述三种温度,hardox450耐磨板渗碳时间从2h到36h渗层深度的计算值