真空渗碳技术在研发初期,因为积碳问题,没有得到实际应用。但是,1997年开发了乙炔真空渗碳新技术,解决了积碳的问题。而且,与以往的真空渗碳相比,其优异的渗碳品质,再现性得到了认可,适用于现在各种领域的量产部品,尤其是在汽车部品领域。真空渗碳也因为乙炔消耗量小,没有CO2排出,也符合绿色低碳热处理的要求,同时真空渗碳也具有以下特点:
01渗速快
真空渗碳是热处理产品整体达到渗碳温度后开始渗碳,在短时间内到达饱和碳浓度(A3-Acm),可实现高浓度渗碳,同时利用真空设备的特点也可以实现高温渗碳,以获得高效率渗碳淬火热处理。
02渗层均匀性好
真空渗碳是在低压状态下的非气氛流动渗碳,渗层均匀性好,尤其对孔类零件,下面是具体的案例:零件处理表面积是18.3m2。要求渗碳层深(HV550):1.1~1.4mm,真空渗碳淬火后指定孔处(约φ4mm)的中央的渗碳层深偏差是(Max1.251mm、Min1.136mm)0.115mm,上下偏差小。
03可进行不锈钢的高温渗碳
在真空气氛中1000℃以上加热时,可去除不锈钢表层的氧化膜从而实现不锈钢渗碳。下面是不锈钢(SUS304)的高温渗碳的应用案例。要求表面硬度HV685,全渗层0.6mm,没有晶界氧化。
04高浓度渗碳中附加碳氮共渗处理
真空渗碳可进行1000℃以上的高温渗碳,几分钟内表面碳浓度达到Acm点,比较容易在短时间内进行高浓度渗碳处理。在实际案例中,Acm点超过1.7%。一般在高浓度渗碳处理中附加球状化处理,也可附加碳氮共渗碳处理。也有进一步进行球状化处理,通过添加氮气,使得表面硬度达到Hv1000,具体案例如下:
处理结果:表面碳浓度:1.67%、渗层0.1mm的硬度:Hv886、有效渗碳层深(Hv550):1.79mm。
结论
真空渗碳技术可实现复杂形状零件快速、均匀的渗碳处理要求,同时具备高效、绿色、低碳热处理特点。