煤油+甲醇滴注式渗碳有何特点

来源:热处理工艺问答作者:薄鑫涛

    单独使用煤油虽然简单易行,但使用中存在许多缺点,如高温裂解后易产生积炭,炉气成分和碳势不稳定、不易控制等。采用煤油+甲醇滴注式渗碳,甲醇为稀释剂,煤油为渗碳剂,可以在不同阶段充分发挥不同渗剂的特点。

    在排气阶段,温度较低,煤油不易充分分解,应停止滴入煤油;甲醇裂解温度低,产气量大,不易形成炭黑,可以大滴量滴入甲醇,目的是尽快排除炉内氧化性气氛。炉温升至850℃以上时,可以滴人煤油,停止滴入甲醇,以提高炉气碳势。在碳势调整和强渗阶段,炉温已升至900℃以上,煤油已能充分分解,可以加大煤油滴量,迅速提高炉气碳势,使工件表面大量吸碳,尽快提高表面碳浓度,加速渗碳,从而缩短强渗时间。在扩散和降温阶段,煤油滴量适当减少,为维持炉内正压,可滴入少量甲醇,使炉气碳势与最后要求相当即可。煤油+甲醇滴注式渗碳工艺曲线见图5-3

煤油+甲醇滴注式渗碳工艺曲线

    5-3    煤油+甲醇滴注式渗碳工艺曲线

    注:渗剂滴量q与渗碳炉功率(kW)大小有关,Q与工件吸碳表面积有关,扩散时间与渗层深度有关。

    这种渗碳方法的特点是渗速快,渗剂消耗量小,炭黑少,表面碳含量比较合适,碳浓度分布也较均匀。适于不具备碳势测量与控制仪器的情况下使用。在渗层深度一定的情况下,采用较高的渗碳温度时,可缩短强渗时间,强渗时间、扩散时间与渗碳层深度的关系可参考表5-6,使用时可根据具体情况进行修正。

    5-6    强渗时间、扩散时间与渗碳层深度的关系

强渗时间、扩散时间与渗碳层深度的关系

    注:若渗碳后直接降温淬火,则扩散时间应包括降温及降温后停留的时间。

    使用这种渗碳方法渗碳时,为了保证煤油+甲醇充分裂解,对炉体有以下要求:

    1)炉罐全系统密封良好,炉气静压大于1500Pa

    2)滴注剂必须直接滴入炉内,炉内加溅油板。