鋼的滲碳和碳氮共滲、淬火、回火工藝

Oo有限公司工藝文件PAGEPAGE11鋼的滲碳和碳氮共滲、淬火、回火工藝 1、主題內(nèi)容和適用范圍本工藝規(guī)定了滲碳鋼的氣體滲碳氮共滲淬火回火處理的工序準(zhǔn)備、工藝規(guī)范、操作規(guī)程、質(zhì)量檢驗和安全環(huán)保等方面要求。2、引用標(biāo)準(zhǔn)JB3999—85鋼的滲碳和碳氮共滲淬火回火處理GB85839—87齒輪材料及熱處理質(zhì)量檢驗一般規(guī)定ZBJ17022—88齒輪碳氮共滲工藝及質(zhì)量控制ZBT04001—88汽車滲碳齒輪金相檢驗JB/ZQ4038—88重載齒輪滲碳質(zhì)量檢驗GB9450—88鋼件滲碳淬火有效硬化層深度的測定和校核GB15735—1995金屬熱處理生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求3、工藝準(zhǔn)備3.1工件準(zhǔn)備3.1.1對照圖紙了解被處理工件的材料牌號（或化學(xué)成份），予處理情況和質(zhì)量要求，磨削留量，必要時檢查齒輪（軸齒輪）的加工精度。3.1.2工件表面不得有氧化皮、碰傷和裂紋，用清洗劑洗凈油污后烘干。3.1.3工件表面不需要滲碳或碳氮共滲的部位，又無留余量，沒安排剝碳層的加工工序，就要用防滲涂料保護(hù)，防滲涂料的厚度應(yīng)大于0.3mm，涂層應(yīng)致密，防滲涂料應(yīng)符合ZB451—014的規(guī)定。3.2工裝準(zhǔn)備3.3開爐準(zhǔn)備選用的工裝應(yīng)具有足夠的熱處理強(qiáng)度和剛度。3.3.1檢查熱處理設(shè)備的機(jī)械和電氣部分是否正常，爐子是否漏氣。檢查爐子需潤滑油的部位，使其不斷潤滑。3.3.2檢查測溫儀表，熱電隅是否正常，要定期進(jìn)行校驗。3.3.3定期清理氣體滲碳爐爐罐中的碳黑和灰燼。3.4工件的表卡和試樣3.4.1根據(jù)工件的形狀和要求，選用適當(dāng)?shù)牡蹙吆蛫A具。3.4.2工件間要有5～10mm的間隙。3.4.3GB8539—87“齒輪材料及熱處理質(zhì)量檢驗的一般規(guī)定”規(guī)定的樣式，并放置在有代表性的位置，以備爐前操作抽樣檢查。4、滲碳和碳氮共滲淬火回火處理的工藝規(guī)范和操作規(guī)程4.1滲碳、碳氮共滲處理4.1.1裝爐4.1.1.1工件裝爐前應(yīng)把爐溫升到滲碳或共滲溫度，連續(xù)生產(chǎn)時可干上一爐出爐后立即裝爐。4.1.1.22的含量低于0.5%時，即可關(guān)閉試樣孔，轉(zhuǎn)入強(qiáng)滲期。無氣體分析儀時，可觀察廢氣火苗的顏色和狀態(tài)，當(dāng)火苗呈杏黃色，上升無力時，排氣基本結(jié)束。一般地排氣時間為1～1.5小時。點燃排出的廢氣煤油+異丙醇甲醇煤油+異丙醇甲醇煤油+異丙醇甲醇甲醇煤油＋異丙煤油＋異丙106～105～710～129～104～64～55～63～42222n2n+22工件滲碳后直接淬火另一個條件是滲層金相組織網(wǎng)狀碳化物≤4級。工件要求滲層深，爐中碳勢又高的情況，容易造成碳化物超級，而對于模數(shù)≤5的20CrMnTi、20CrMnMo齒輪，滲碳深度1.2～1.3㎜（含磨量）碳化物不易超級，可以直接淬火，模數(shù)大于5的齒輪視滲層的金相組織中網(wǎng)狀碳化物的級別而定，如果網(wǎng)狀碳化物小于4級可以直接淬火。5級以上則要高溫正火，消除網(wǎng)狀碳化物或降低網(wǎng)狀碳化物級別。工件滲碳后空冷后再淬火，按方法有以下幾種原因：a.工件滲碳后需要進(jìn)行機(jī)械加工，如制碳層。b.容易發(fā)生過熱的碳鋼和非細(xì)晶粒合金鋼件，以及某些不宜直接淬火的工件（如需要在壓床上淬的齒輪）。c.滲層組織如出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物超級對于a、b兩種情況，爐冷到850～860℃空冷，但對20CrMnMo滲件要求在400℃以下緩冷，否則易再次表層出現(xiàn)馬氏體組織形成裂紋，對于C種情況，要求在900～930℃12CrNi3、12Cr2Ni4、17CrNi2Mo、20CrNi4、20Cr2Ni4、20Cr2Ni4MoA、20Cr2Ni4WA等高強(qiáng)合金滲碳件，滲碳爐冷到920℃出爐空冷（用于制作大模數(shù)齒輪），400以下緩冷，并增加一次至二次650～6804.2.4碳氮共滲的工件一般都從共滲溫度或低于共滲溫度出爐直接淬火。4.2.5經(jīng)過滲碳淬火或碳氮共滲淬的工件，通常采用180℃±104.2.5.1碳氮共滲齒輪回火的溫度為180℃±104.2.5.2模數(shù)1～3的齒軸滲碳淬火后溫度200～210℃，時間3H，模數(shù)1～3的齒輪滲碳淬火后的回溫度220℃±4.2.5.3模數(shù)3～5的齒軸、齒輪滲碳淬火后進(jìn)行二次回火。第一次回火溫度230℃，時間4H；第二次齒軸的回火溫度2304.2.5.4模數(shù)≥6的齒輪、齒軸，滲碳后直接淬火的工件，需要進(jìn)行三次回火。第一次回火溫度230℃，回火時間3H；第二次回火，齒軸的回火溫度230℃，時間3H，齒輪的回火溫度240℃，時間3H；第三次回火，齒軸的回火溫度2204.2.5.5模數(shù)≥6的齒輪齒軸滲碳后空冷，后加熱淬火。進(jìn)行二次回火。第一次回火溫度230℃，時間4H；第二次回火，齒軸的回火溫度220℃，時間4H，齒輪的回火溫度4.2.5.6前一次回火后，工件空冷到室溫或≤50℃4.2.5.7工件回火必須放在回火爐的有效加熱區(qū)內(nèi)（滲碳淬火的齒輪部分需量出回火爐底部300㎜）。4.3滲碳和碳氮共滲淬火回火件的最后處理。4.3.1清理：進(jìn)行噴砂，以清除赤面的油污和氧化模。4.3.2校直和矯正：用偏擺儀檢查齒軸的變形，當(dāng)超過允許變形時，應(yīng)對其校直和矯正。隨后進(jìn)行去應(yīng)力回火。5.2.2表面硬度的偏差范圍，表面硬度不得超過表3的規(guī)定。表3表面硬度偏差（HRC）滲碳零件種類單件同批重要件35一般件475.3硬化層深度5.3.1有效硬化層檢驗方法，按GB《鋼的滲碳硬化層有效硬化層深度的測定和校驗》中的規(guī)定執(zhí)行。5.3.2有效硬化層深度偏差不得超過表4規(guī)定。表4有效硬化層深度偏差（㎜）硬化層深度單件同批<0.50.5～1.51.5～2.5>2.50.10.20.30.50.20.30.40.55.4金相組織根據(jù)零件的要求，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢定。5.5變形：零件的變形應(yīng)符合技術(shù)要求。6、安全與環(huán)保6.1操作者要穿戴好必須的勞動保護(hù)用品。6.2執(zhí)行所用設(shè)備的安全操作規(guī)程。6.3氣體滲碳或碳氮共滲出爐淬火時，同時淬火的工件量大時，應(yīng)先檢查油溫，當(dāng)油溫>100℃6.4要防止?jié)B碳爐滴注器滲漏