渗碳常见缺陷危害及防止措施

来源:热处理工艺问答作者:热处理网

渗碳是一种金属表面处理工艺,主要是用来提高金属材质的硬度,耐磨度等,在对金属材质进行表面处理渗碳时,我们也常会发现一些缺陷,这些缺陷如果不能及时处理,会给金属带来不良性能,下面中华标准件网告诉大家渗碳常见五大缺陷危害以及相关防止措施。

一、碳浓度过高

1、产生原因及危害:如果渗碳时急剧加热,温度又过高或固体渗碳时用全新渗碳剂,或用强烈的催渗剂过多都会引起渗碳浓度过高的现象。随着碳浓度过高,工件表面出现块状粗大的碳化物或网状碳化物。由于这种硬脆组织产生,使渗碳层的韧性急剧下降。并且淬火时形成高碳马氏体,在磨削时容易出现磨削裂纹。

2、防止措施:

① 不能急剧加热,需采用适当的加热温度,不使钢的晶粒长大为好。如果渗碳时晶粒粗大,则应在渗碳后正火或两次淬火处理来细化晶粒。

② 严格控制炉温均匀性,不能波动过大,在反射炉中固体渗碳时需特别注意。

③ 固体渗碳时,渗碳剂要新、旧配比使用。催渗剂最好采用4—7%的BaCO3,不使用Na2CO3作催渗剂。

二、碳浓度过低

1、产生的原因及危害:温度波动很大或催渗剂过少都会引起表面的碳浓度不足。最理想的碳浓度为0.9—1.0%之间,低于0.8%C,零件容易磨损。

2、防止措施:

① 渗碳温度一般采用920—940℃,渗碳温度过低就会引起碳浓度过低,且延长渗碳时间;渗碳温度过高会引起晶粒粗大。

② 催渗剂(BaCO3)的用量不应低于4%。

三、渗碳后表面局部贫碳:

1、产生的原因及危害:固体渗碳时,木炭颗粒过大或夹杂有石块等杂质,或催渗剂与木炭拌得不均匀,或工件所接触都会引起局部无碳或贫碳。工件表面的污物也可以引起贫碳。

2、防止措施:

① 固体渗碳剂一定要按比例配制,搅拌均匀。

② 装炉的工件注意不要有接触。固体渗碳时要将渗碳剂捣实,勿使渗碳过塌而使工件接触。

③ 却除表面的污物。

四、 渗碳浓度加剧过渡

1、产生的原因及危害:渗碳浓度突然过渡就是表面与中心的碳浓度变化加剧,不是由高到低的均匀过渡,而是突然过渡。产生此缺陷的原因是渗碳剂作用很强烈(如新配制的木炭,旧渗碳剂加得很少),同时钢中有Cr、Mn、Mo等合金元素是促使碳化物形成强烈,而造成表面高浓度,中心低浓度,并无过渡层。产生此缺陷后造成表里相当大的内应力,在淬火过程中或磨削过程中产生裂纹或剥落现象。

2、防止措施:渗碳剂新旧按规定配比制,使渗碳缓和。用BaCO3作催渗剂较好,因为Na2CO3比较急剧。

五、 磨加工时产生回火及裂纹

1、产生的原因:渗碳层经磨削加工后表面引起软化的现象,称之为磨加工产生的回火。这是由于磨削时加工进给量太快,砂轮硬度和粒度或转速选择不当,或磨削过程中冷却不充分,都易产生此类缺陷。这是因为磨削时的热量使表面软化的缘故。磨削时产生回火缺陷则零件耐磨性降低。

表面产生六角形裂纹。这是因为用硬质砂轮表面受到过份磨削,而发热所致。也与热处理回火不足,残余内应力过大有关。用酸浸蚀后,凡是有缺陷部位呈黑色,可与没有缺陷处区别开来。这是磨削时产生热量回火。使马使体转变为屈氏体组织的缘故。其实,裂纹在磨削后肉眼即可看见。

2、防止措施:

① 淬火后必须经过充分回火或多次回火,消除内应力。

② 采用40~60粒度的软质或中质氧化铝砂轮,磨削进给量不过大。

③ 磨削时先开冷却液,并注意磨削过程中的充分冷却。