渗碳件的常见缺陷及预防措施

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1、櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡～测试与分析～櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡櫡渗碳件的常见缺陷及预防措施于娜红，余成龙（中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所，江苏无锡２１４０６３）摘要：渗碳零件的常见缺陷有黑色组织、渗层大块状或网状碳化合物、渗层不均匀和畸变过大等。这些缺陷的产生与渗碳气氛的成分和均匀性、渗碳操作、工件的装炉方式、渗碳后的淬火工艺和操作等多种因素中的一种或几种有关。采取某些相应的措施可以预防这些缺陷的产生。关键词：渗碳；缺陷；碳化物；黑色组织中图分类号：ＴＧ１５７文献标识码：Ｂ文章编号：１００８１６９０（２０１６）０６００５１０３ＣｏｍｍｏｎＤｅｆｅｃｔｓｏｆＣａｒｂ

2、ｕｒｉｚｅｄＰａｒｔｓａｎｄＴｈｅｉｒＰｒｅｃａｕｔｉｏｎｓＹＵＮａｈｏｎｇ，ＹＵＣｈｅｎｇｌｏｎｇ（ＦＡＷＷｕｘｉＦｕｅｌＩｎｊｅｃｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｕｘｉ２１４０６３，ＪｉａｎｇｓｕＣｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｍｏｎｄｅｆｅｃｔｓｆｏｒｃａｒｂｕｒｉｚｅｄｐａｒｔｓｉｎｖｏｌｖｅｄａｒｋｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｍａｓｓｉｖｅｏｒｎｅｔｗｏｒｋｃａｒｂｉｄｅｉｎｔｈｅｃａｓｅ，ｎｏｎｕｎｉｆｏｒｍｃａｓｅ，ｅｘｃｅｓｓｉｖｅｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎａｎｄｓｏｏｎ．Ｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｏｒｅｇｏｉｎｇｄｅｆｅ

3、ｃｔｓｉｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｏｎｅｏｒｍｏｒｅｏｆｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙｏｆｃａｒｂｕｒｉｚｉｎｇａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｕｒｉｚｉｎｇ，ｃｈａｒｇｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｗｏｒｋｐｉｅｃｅｓ，ｐｒａｃｔｉｃｅｏｆｈａｒｄｅｎｉｎｇａｆｔｅｒｃａｒｂｕｒｉｚｉｎｇ，ｅｔｃ．Ｔｈｅｓｅｄｅｆｅｃｔｓｍａｙｂｅａｖｏｉｄｅｄｂｙｔｈｅａｄｏｐｔｉｏｎｏｆｓｏｍｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｒｂｕｒｉｚｉｎｇ；ｄｅｆｅｃｔ；ｃａｒｂｉｄｅ

4、；ｄａｒｋｓｔｒｕｃｔｕｒｅ渗碳作为钢的化学热处理中一种常见的工艺，是１．１黑色组织将低碳钢置于富碳介质中加热，保温足够长的时间，渗层中的淬火马氏体基体中夹杂着团块状托氏使活性碳原子渗入钢件表层，提高表层碳浓度的过体黑色组织，是非马氏体组织。钢的所有组织中，托［１］程。渗碳常用材料为２０ＣｒＭｎＭｏ钢、２０ＣｒＭｎＴｉ钢、氏体抗蚀性最差。抗蚀性最好的是奥氏体组织，依２０ＣｒＮｉ３钢、２０Ｃｒ２Ｎｉ４Ａ钢、２０ＣｒＭｏＡ钢、２０Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ次为马氏体、珠光体和索氏体组织。钢等低碳低合金钢件，以表层碳浓度控制在０．８０％其产生原因：因渗碳介质中含氧量过多，排气不～

5、０．９０％为宜，可使渗层均匀、碳浓度由表至里平缓充分或炉膛密封不严，炉内压力过低。吸人炉外空下降。渗碳层分三层：渗碳件空冷时，表层为过共析气中的氧发生内氧化。炉气中氧原子吸入钢中向内层，是细密珠光体加颗粒状均匀分布碳化物；次表层扩散，在晶界形成Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｓｉ等的氧化物，造成晶为共析层，属细密珠光体组织；内层为亚共析过渡界处合金元素贫乏，此处淬透性低，渗碳时表层形成层，属细密珠光体加少量铁素体组织。心部基体为厚约２０μｍ托氏体组织。原始组织。淬火组织为隐晶状或细针状马氏体加均防止措施：通过喷细砂、抛光或磨削去除。严格匀分布细粒状碳化物加少量残留奥氏体组织。但

6、在控制渗碳介质含氧量，选用甲醇排气，密封炉罐，提实际生产中，材质、设备、操作等方面的原因可能导高炉内压力。渗碳淬火选用真空炉、保护气氛炉和致渗碳缺陷。本文针对几种主要的常见缺陷，分析经充分脱氧盐浴炉加热等措施，可避免托氏体组织其产生原因，阐述确保渗碳质量达到指标所采取的形成。对策。１．２渗碳表层出现粗大块状或网状碳化物一般零件渗碳层表层碳浓度要求在０．８０％～１渗碳件常见的缺陷及防止措施０．９０％为宜，世界工业发达国家推荐的最佳表面含收稿日期：２０１６０６１３作者简介：于娜红（１９８０），女，辽宁人，从事热处理质量、材料研究、金相分析、失效分析等工作。联系电话

7、：１３９２１１２６００９，Ｅｍａｉｌ：ｃｏｒｅｐｅｏｐｌｅ＠１６３．ｃｏｍ万方数据《热处理》２０１６年第３１卷第６期·５１·碳量为：美国０．８５％～０．９０％、德国０．８０％～循环不良或搅拌性差，局部有死角或气体供应不足。０．９０％、日本０．８０％～０．８５％、原苏联０．９０％～防止措施：改善炉温均匀性和控制工艺温度；渗１．１０％。国内基本参照原苏联标准。实践表明，含碳炉前使用碱水或有机溶剂清理干净零件表面，确碳量≥１．０％时易产生粗大块状或网状碳化物。形保表面清洁，尤其是孔洞；装料合理，应考虑炉内气成粗大块状或网状碳化物对基体有切割作用，增加流通道，零件之间应

8、有一定的间