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變速箱油泵齒輪低壓真空滲碳工藝
【摘 要】 目前,在汽車行業,滲碳是使用最為廣泛的表面硬化工藝方法,而乙炔作為滲碳介質的工藝已被廣泛的開發和應用,2013年我公司購買進口設備——雙室真空滲碳油淬爐,主要用于變速箱油泵齒輪低壓真空滲碳,該設備采用低壓乙炔滲碳為脈沖式,即強滲→擴散→強滲→擴散,多個循環后達到所要求的滲層深度,由于沒有類似可控氣氛中的氧探頭傳感器,無法對低壓滲碳過程進行直接監控,采用乙炔真空滲碳數據庫,對滲碳和擴散過程進行精確監控。使滲碳層更加均勻,變形量小等優點。
  【關鍵詞】 低壓真空滲碳 乙炔 avav專家模擬程序
  1 低壓真空滲碳工藝過程
  1.1 滲碳前的準備
  檢查工藝路線、零件數量及試樣數量是否正確。檢查零件圖號、材料牌號、零件數量、試樣數量等。滲碳前工件專用清洗劑進行清洗,除去零件表面臟物,清洗后哄干。
  滲碳零件每批需帶與零件材料相同、同一表面粗糙度的試樣5件,用以確定滲層深度、硬度檢驗等。如零件數量較大,超過一滲碳爐數量時,應向申請車間提出增加試樣數量,具體數量由調度組協商確定。
  檢查高純乙炔和高純氮氣(n2)的儲備量;檢查傳料臺是否在“安全位置”;檢查富化氣的流入管及廢氣排出管是否暢通;檢查電器、儀表是否能正常工作。
  2 工件的滲碳
  2.1 設備型號
  rvfoq(avac)-524(fv)-1bar。
  2.2 材料牌號及工藝參數
  材料:20crmnti;相關的滲碳工藝參數:設定的工件表面碳濃度為:1.00%;工件臨界碳濃度為:0.40%;滲碳時設定爐氣碳勢最高值:1.05%;乙炔氣體流量:每平方米200l/h;淬火油油溫:60-80℃。www.haofudezsh51.com滲碳溫度:920±10℃;保溫時間及滲碳擴散時間:按照“ipsen vacu-prof 4.0”模擬專家模擬時間計算。
  2.3 工藝過程
  將工件擺放在指定的工裝上,擺放均勻。入爐工件及工裝應進行清洗并烘干,不應有銹斑,不應有對工件、爐膛產生有害影響的污物、低熔點涂層、鍍層等。
  接通水系統電源及主電源開關,檢查面板有無報警,將“泵+外部冷卻水關”開關打到“0”。水系統的循環泵、風機及噴淋泵的開關設置在自動位置,出水壓力為0.15-0.3mpa。氮氣罐充氣壓力達到0.4-0.8mpa,按下主控制柜上的“驅動開”按鈕。檢查爐門前機械式壓力表的指針是否在1000mbar的位置,如果不是,需要按下爐門控制柜“冷卻室充氣”按鈕,使壓力達到1000mbar,與大氣壓平衡,按下“開門”按鈕,打開爐門,用裝/卸料車將工件送到爐門前,將工件送入冷卻室。退出裝/卸料車,觀看料盤位置,按下“關門”和“爐門關閉安全提示”按鈕,關閉爐門。將加熱室超溫儀表調到比工藝要求高出10-20℃。在電腦vacu-prof系統的“程序”中選擇待處理工件所需工藝,按“新程序 →爐子”。滲碳時打開乙炔氣瓶及閥門,壓力表壓力為1.0-1.5mbar,在控制柜上依次按下“加熱室泵循環開”、“冷卻室泵循環開”、“外部加熱過程循環開”和“工作循環開”按鈕,程序運行。當在爐內壓力抽至低于10pa,真空室基本達到無氧條件時,真空爐開始加熱。
  工件采用脈沖方式供氣;真空室達到設定滲碳溫度,通入乙炔,控制爐內壓力在10-1000pa之間,這時進入第一滲碳時段。當工件表面達到該滲碳溫度下的奧氏體中的碳的溶解度極限值時,停止通入乙炔,并對真空室抽真空,進入擴散時段。滲碳時段和擴散時段重復進行,直至工件的滲碳層深度符合要求。富化氣單個脈沖時間不應小于50s。
  真空爐開始降溫至淬火溫度后進行淬火操作,淬火時,油淬室應充入高純氮氣,壓強為400mbar-800mbar。淬火時,油槽應進行攪拌和循環冷卻。
  程序運行結束,出爐鈴響,將冷卻室回沖高純氮氣至1000mbar,到主控制柜上按“外部加熱過程循環關”和“加熱室泵循環關”按鈕到爐前控制柜上按下“開門”按鈕,爐門打開,工件在冷卻室放置10-20分鐘。
  2.4 清洗(設備型號:wpsd-5-e)
  工件應冷至到小于100℃出爐,油淬工件出爐后經進行清洗除油,保證后續回火時工件無油污,清洗機水溫為60-80℃。清洗劑采用專用清洗劑,濃度為1.0-3.0%。
  2.5 回火(設備型號:d-5-e)
  回火溫度:180℃±10℃;保溫時間:120min。氮氣保護:氮氣流量當兩電磁閥都開壓力為4nm3/h,單閥開啟時壓力為2nm3/h。
  注:淬火后至回火間隔時間不應超過4h。

r>  3 檢驗結果
  硬度及滲碳層深度見表一,金相組織見圖一和圖二。
  4 結語
  低壓真空滲碳可以使齒輪各處滲碳層更加均勻。除此之外,低壓真空滲碳還具備以下一些特點:
 。1)低壓真空滲碳可以大幅度降低生產成本和大幅度提高設備利用率。這是因為低壓真空滲碳的氣氛非常簡單,強滲期僅需乙炔,擴散期僅需氮氣且壓力非常低,因此使用氣氛的成本顯著降低。
 。2)由于低壓真空滲碳的控制系統能夠對滲碳工藝進行精確控制,因此所處理的工件有良好的重復性,且工件變形小、表面光亮。
 。3)低壓真空滲碳采用冷壁真空技術,無點火裝置,無失火危險,無污染,潔凈、安全,設備操作簡單、維修容易?傊,低壓真空滲碳比傳統的氣氛滲碳具有很大的優勢。
  參考文獻:
  [1]包兒,田紹潔.真空熱處理[m].遼寧科學技術出版社,2009.
  [2]jb/t11078-2011.鋼件真空滲碳淬火[s].
  [3]jb/t3999-2007.鋼件的滲碳與碳氮共滲淬火回火[s].
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  •  更新時間:2014-08-31 10:49:50  作者:佚名 [標簽: 變速箱 齒輪 低壓 真空滲碳 工藝 ]
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