不同渗碳气氛对工件渗碳速度的影响

霜月 · 发表于 2013-1-22 22:39:22

本帖最后由霜月于 2013-1-23 19:51 编辑

以前在热处理论坛发过“不同渗碳气氛的比较 ”这个帖子，今天重提这个话题，是发现杨工所用工艺渗碳速度比我所用渗碳工艺快很多，都是20CrMnTi齿轮，模数相当，渗碳温度和碳势都相差不大，杨工5.5小时的结果是CHD=1.3,而我8小时的结果CHD=1.36。不同渗碳气氛对工件渗碳速度的影响究竟有多大？

aaron01 · 发表于 2013-1-22 22:56:45

这个主要是因为不同气氛的碳传输系数不同，杨工用的是纯甲醇气氛，气氛中CO比例33%，H2比例67%，在所有的渗碳气氛类型里，这种气氛的碳传输系数是最大的！

Jasen · 发表于 2013-1-23 11:34:47

碳传递系数的大小决定渗碳时间，下表为各种气氛在950度时的传递系数供参考，从表中可以看出直渗式气氛（兰色字体）明显要大于其他各种气氛。
表中没有列出杨工使用的甲醇滴注式气氛，这种气氛也属于直渗式气氛的一种。它的传递系数也要大于其他各种气氛。
碳传递系数.gif

dqy · 发表于 2013-1-23 11:38:16

很好的资料，很有价值。
杨工能否介绍你所采用的气氛，上面没有太多介绍啊》

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-1-23 11:50:17

dqy 发表于 2013-1-23 11:38

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很好的资料，很有价值。
杨工能否介绍你所采用的气氛，上面没有太多介绍啊》 ...

我们公司的多用炉有氮甲醇气氛的，也有直生式气氛的。

霜月专家所讲的是直生式气氛：甲醇+丙烷（富化气）

aaron01 · 发表于 2013-1-23 14:55:53

jasen 发表于 2013-1-23 11:34

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碳传递系数的大小决定渗碳时间，下表为各种气氛在950度时的传递系数供参考，从表中可以看出直渗式气氛（兰 ...

赵工，我看过一份资料，说碳传递系数和CO和H2这两种气体的比例的乘积成正比，似乎你的表格数据基本符合这个规律。
如果按照这个规律来算的话，那纯甲醇气氛这个传递系数就大了去了，应该在3.4！

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-1-23 15:09:21

　　　碳传输系数（β）：它是表征从气相向工件表面转移速度的量，表示渗碳速度的快慢。具体地讲，是指在气氛碳势CA和工件表面浓度CP相差1时，每秒由渗碳介质传给1cm2工件表面的碳量（克）。其值为流过工件表面的碳量和通过奥氏体所扩散的碳量之比。

dqy · 发表于 2013-1-23 19:11:31

孤鸿踏雪发表于 2013-1-23 15:09

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　　　碳传输系数（β）：它是表征从气相向工件表面转移速度的量，表示渗碳速度的快慢。具体地讲，是指在 ...

可否理解传递密度更形象？

霜月 · 发表于 2013-1-23 20:26:25

这是我几年前做的工艺试验，当时是为了试验同一工件在不同设备渗碳淬火后的晶粒度情况，现翻出来一看，三个设备所用渗碳气氛也不相同。渗碳工艺相同：工艺920℃，碳势1.1%渗碳4小时，
                                                            920℃，  0.8%碳势扩散3小时，
                                                               降温到850℃淬火，
                                                               170℃回火
检测结果：RX+天然气渗碳气氛的DC610=1.0mm；天然气+空气渗碳气氛的DC610=1.0mm；氮/甲醇+丙酮渗碳气氛的DC610=1.35mm，其中氮/甲醇+丙酮设备是刚投入使用的新设备。

dqy · 发表于 2013-1-23 21:04:49

jasen 发表于 2013-1-23 11:34

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碳传递系数的大小决定渗碳时间，下表为各种气氛在950度时的传递系数供参考，从表中可以看出直渗式气氛（兰 ...

那单独滴煤油的渗碳的的传递系数有木有，
那位采用蓝色渗碳气氛的分享使用效果：炉型产品工艺和层深及时间

沧海一声笑 · 发表于 2013-1-23 21:15:06

我的理解直渗式的渗碳气氛虽然碳传递系数高，但是过程控制的精确度也会受到限制，更何况这类气氛的渗碳碳势不会低！

cnszgong · 发表于 2013-1-23 21:32:57

我们氮甲醇气氛和纯甲醇气氛井式炉都有，对相同材质和相同技术要求的零件在两种气氛炉内进行渗碳加工。确实纯甲醇气氛炉渗碳速度要快些。

沧海一声笑 · 发表于 2013-1-23 21:34:26

cnszgong 发表于 2013-1-23 21:32

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我们氮甲醇气氛和纯甲醇气氛井式炉都有，对相同材质和相同技术要求的零件在两种气氛炉内进行渗碳加工。确实 ...

龚工：纯甲醇外加什么渗碳介质呀？？

cnszgong · 发表于 2013-1-23 21:35:40

沧海一声笑发表于 2013-1-23 21:34

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龚工：纯甲醇外加什么渗碳介质呀？？

富化气都是异丙醇

cnszgong · 发表于 2013-1-23 21:37:04

甲醇和异丙醇都是同一家供货商供应的。品质相同。

霜月 · 发表于 2013-1-23 21:53:25

dqy 发表于 2013-1-23 21:04

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那单独滴煤油的渗碳的的传递系数有木有，
那位采用蓝色渗碳气氛的分享使用效果：炉型产品工艺和层深 ...

我9楼所列天然气+空气渗碳气氛，炉型为国产多用炉，额定装炉量1.2吨。

霜月 · 发表于 2013-1-23 21:59:34

沧海一声笑发表于 2013-1-23 21:15

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我的理解直渗式的渗碳气氛虽然碳传递系数高，但是过程控制的精确度也会受到限制，更何况这类气氛的渗碳碳势 ...

我们直生式的渗碳气氛碳势也不高，对18CrMnBH材料齿轮，强渗阶段的碳势最高也才1.1%。

cnszgong · 发表于 2013-1-23 22:03:40

霜月发表于 2013-1-23 21:53

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我9楼所列天然气+空气渗碳气氛，炉型为国产多用炉，额定装炉量1.2吨。

天然气+空气渗碳气氛：感觉这种气氛配置下其炉内实际CO变化（波动）还是很大的。所以可能造成实际渗速和零件表面碳化物级别也会有波动。

Jasen · 发表于 2013-1-23 22:09:57

沧海一声笑发表于 2013-1-23 21:15

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我的理解直渗式的渗碳气氛虽然碳传递系数高，但是过程控制的精确度也会受到限制，更何况这类气氛的渗碳碳势 ...

直渗式气氛不适合用于碳势0.4以下保护淬火的产品和非马、内氧化要求高的渗碳产品。

Jasen · 发表于 2013-1-23 22:11:15

cnszgong 发表于 2013-1-23 22:03

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天然气+空气渗碳气氛：感觉这种气氛配置下其炉内实际CO变化（波动）还是很大的。所以可能造成实际渗速和 ...

是的，处理要求高的产品必须配置CO分析仪。

霜月 · 发表于 2013-1-23 22:12:38

cnszgong 发表于 2013-1-23 22:03

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天然气+空气渗碳气氛：感觉这种气氛配置下其炉内实际CO变化（波动）还是很大的。所以可能造成实际渗速和 ...

首先说明下：这个渗碳气氛现在已不使用了，原因是天然气在低温裂解不完全，而我们的产品需要在比较低的温度渗碳，现改为氮甲醇渗碳气氛了。
当初采用天然气+空气渗碳气氛，渗碳温度930°C，虽然CO有波动，但对渗速和零件表面碳化物的影响并不大，再现性还是很好的。

Jasen · 发表于 2013-1-23 22:14:45

霜月发表于 2013-1-23 21:53

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我9楼所列天然气+空气渗碳气氛，炉型为国产多用炉，额定装炉量1.2吨。

霜工，您说的国产多用炉加热室是否配置马弗？加热室风机转速是多少？
这是两个天然气+空气渗碳气氛多用炉设备的关键点。

孤鸿踏雪 · 发表于 2013-1-24 11:26:27

dqy 发表于 2013-1-23 19:11

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可否理解传递密度更形象？

仔细推敲一下，叫“传递密度”还是不妥，因为密度不含时间因数，而传递速度却包含时间因数，从而可以很好地与效率结合起来

霜月 · 发表于 2013-1-24 22:20:17

本帖最后由霜月于 2013-1-24 22:23 编辑

炉型：多用炉，丙酮+空气渗碳气氛
20CrMnTi产品工艺：920℃，碳势1.1%渗碳5小时，
                        920℃，  0.8%碳势扩散2小时，
                        降温到850℃淬火，
                        180℃回火
检测结果：DC610HV1=1.2mm

霜月 · 发表于 2013-1-24 22:23:17

炉型：多用炉，丙酮+空气渗碳气氛
8620产品工艺：910℃，碳势1.1%渗碳225min，
                        910℃，  0.8%碳势扩散120min，
                        降温到840℃淬火，
                        170℃回火
检测结果：DC513HV1=1.1mm

霜月 · 发表于 2013-1-25 23:36:50

jasen 发表于 2013-1-23 22:14

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霜工，您说的国产多用炉加热室是否配置马弗？加热室风机转速是多少？
这是两个天然气+空气渗碳气氛多用炉 ...

该多用炉配有马弗，风机转速是1450r/min。

shaod · 发表于 2013-1-26 00:15:31

这么复杂啊？多亏我没参与进去，看完这些就差点疯了

dqy · 发表于 2013-1-26 23:49:36

霜月发表于 2013-1-23 22:12

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首先说明下：这个渗碳气氛现在已不使用了，原因是天然气在低温裂解不完全，而我们的产品需要在比较低的温 ...

霜工

天然气是否经过净化除S

dqy · 发表于 2013-1-27 11:50:26

jasen 发表于 2013-1-23 11:34

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碳传递系数的大小决定渗碳时间，下表为各种气氛在950度时的传递系数供参考，从表中可以看出直渗式气氛（兰 ...

补充一下：

直生式天然气+CO2 : Co% 40 H2 %48.7 传递系数2.62
直生式丙烷+CO2 : Co% 54.5 H2 %48.7 传递系数2.78

哪位了解，来分享一下》

霜月 · 发表于 2013-1-27 14:35:55

dqy 发表于 2013-1-26 23:49

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霜工

天然气是否经过净化除S

公司建有专门的脱硫站对天然气进行净化处理，每天都要进行检测。
不过现公司已将有天然气的渗碳气氛全部改为了氮甲醇渗碳气氛，天然气只用于点火和火帘以及加热。

潇潇暮雨 · 发表于 2013-1-28 10:29:57

霜月发表于 2013-1-27 14:35

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公司建有专门的脱硫站对天然气进行净化处理，每天都要进行检测。
不过现公司已将有天然气的渗碳气氛全部 ...

这套天然气净化装置，是重庆义扬公司的产品吗？效果如何呢？

霜月 · 发表于 2013-1-28 20:53:45

本帖最后由霜月于 2013-1-29 20:44 编辑

潇潇暮雨发表于 2013-1-28 10:29

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这套天然气净化装置，是重庆义扬公司的产品吗？效果如何呢？

不是重庆义扬公司的产品，是公司前辈在上世纪70年代自己搞的土法脱硫塔，使用了三十多年，效果还是不错的。重庆义扬公司的脱硫设备在济南重卡就有。

潇潇暮雨 · 发表于 2013-1-29 13:52:29

霜月发表于 2013-1-28 20:53

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不是是重庆义扬公司的产品，是我的前辈在上世纪70年代自己搞的土法脱硫塔，使用了三十多年，效果还是不错 ...

呵呵，见过义扬公司一个叫做李志义的多篇文章，介绍天然气净化及脱硫装置，就以为是义扬产品

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