奥氏体化温度对齿轮变形的影响

心沐长风

20CrMnTi的AC3是840度，那么是不是意味着可以在这个温度进行渗碳

fjg

个人认为：可以！不过要考虑时间、介质等各种成本！

xiaojian

渗碳是碳的扩散，高温可以促进碳浓度的扩散。正常先930℃进行强渗，后扩散。
楼主可以试试840℃的渗碳工艺。

心沐长风

那么840的温度，渗碳速度大概是多少了？

沧海一声笑

心沐长风 发表于 2015-3-18 20:08
那么840的温度，渗碳速度大概是多少了？

渗碳温度越低，渗速越慢。用840度的很少了，浅层的可以一试。

霜月

渗碳层要求0.1~0.4mm的薄壁易变形零件，曾采用过830°C渗碳。

孤鸿踏雪

非常可以！请看看这篇文章（摘要）

      中温气体渗碳（江苏靖江齿轮厂  严振球）
      传统的渗碳工艺温度均在930℃左右，一般认为，这将有利于渗剂的充分裂解，减少形成炭黑的机会，有利于渗碳过程的正常进行。但是也应该注意到，若渗剂裂解产物中[C]不能很快地与Fe相结合，则同样会转变成炭黑而影响渗碳过程的正常进行。另外，由于渗碳温度高，碳化物易于聚集长大，残留奥氏体量增加，硬度偏低且零件热处理后变形加大，从而严重影响了产品的质量。为此，进行了中温气体渗碳工艺试验。
试验材料为20CrMnTi（GB3077-82）；试验件为EQ-140后桥从动锥齿轮（盆角齿）；技术要求为：渗层深度1.5～1.9mm，M/AR1～5级，Cm1～6级，1.5部F1～5级，表面硬度58～63HRC，芯部硬度33～48HRC，贫脱碳层≤0.02mm，端面不平度：外缘≤0.12mm，内缘≤0.20mm。
       试验方案：考虑到20CrMnTi的Ac3点为825℃以及绝大多数液体渗剂能充分裂解的温度在850℃以上，选择渗碳工艺温度在860+10℃；依零件要求的渗碳温度，按扩散定律δ=K 来确定渗碳时间，K选为0.51，由此得出渗碳总时
间约10h；以甲醇为稀释剂，采用自行配制的以煤油为基的混合物作为渗碳剂；试验条件为：采用RJJ-75-9T井式气体渗碳炉，装炉量为17件，渗碳总面积约4.5m2。
       工艺过程控制：采用中温渗碳工艺，工件装炉后炉温一般下降到800℃左右，此时采用滴甲醇排气，由于甲醇裂解温度低，单位产气量较大，通常以180d/min（约7.5ml/min）的滴量，经10～15min，炉内压力即可上升到5mm水柱（50Pa）以上。甲醇的碳当量较低，即使采用较大的滴入量，也不会在炉内产生炭黑。但此时炉内碳势较低，故当炉温回升到840℃时，立即开始滴入富碳渗剂，滴量一般在150d/min（约6.5ml/min）以提高炉内碳势，为进入强渗期做准备。总排气时间一般在90min左右，此时炉内气氛碳势一般在0.73～0.85%范围，经粗略估算：甲醇产气量为1.48m3/l，混合渗剂产气量0.75 m3/l，马弗罐内装工件后尚有0.34 m3空间，排气时共滴入有机液体935 ml产生1.19 m3气体，等于90min内换气3.5次，可以保证排气要求，打开取样孔，进行大排气，但必须同时关闭小排气管，否则，空气会从小排气孔吸入，影响排气效果。
       排气是否充分，是关系到零件渗碳全过程优劣的前提，但中温气体渗碳的关键在强渗期。炉温的不均匀性是制约中温渗碳产品质量的重要因素，炉温不均匀，会造成渗层、碳化物及碳浓度严重不均匀。此外，渗剂滴入量也是影响零件质量的重要因素，以本试验的EQ-140后桥从动锥齿轮（盆角齿）为例，炉内渗碳总面积为4.5 m2，试验表明：在强渗期渗剂用量为80d/min（约3.3ml/min）左右为宜。值得强调的是：当采用新炉具或新马弗罐时，必须对其预渗后，才能正式生产。
正确设计强渗期与扩散期之比例，是保证渗层碳浓度梯度正确而合理分布的关键。由于采用中温渗碳工艺，工件表面碳浓度在强渗期较高（通常在1.15%左右），这样高的表面碳浓度会使工件力学性能下降，特别会使残留奥氏体大量增加，表面硬度达不到技术要求。经验表明：通过炉前抽样，在渗碳层深达到下限要求时，即可由强渗期转入扩散期。通过扩散，可使表面碳浓度下降，同时渗层继续加深。在时间分配上，强渗期与扩散期以1：0.8左右为宜。在扩散期，渗剂用量较少，以维持炉内正压为原则，渗剂与甲醇保持1：4的比例。
       工件经中温渗碳后，采用降温直接淬火，考虑到渗碳工艺温度为860+10℃，降温至820+10℃一般需2h左右，炉内零件经降温后，其内外基本均匀，无须再保温。
       结论
       ⑴EQ-140后桥从动锥齿轮经中温渗碳随炉降温直接淬火后，内孔呈涨大趋势，胀大量较均匀，约在0.20～0.30mm之间，椭圆度在0.11mm以内，端面不平度符合技术要求；
       ⑵在井式气体渗碳炉上，采用中温渗碳工艺处理的20CrMnTi盆角齿（外圆φ376mm，内孔φ234mm，厚度51mm）是可行的，处理后产品金相组织均符合技术要求：表面硬度59～63HRC，芯部硬度34～42HRC，Cm2～3级，M/AR3～4级，心部F1～2级，渗层不均匀度0.18mm。
       ⑶对20CrMnTi后桥从动锥齿轮，中温气体渗碳温度以860+10℃为宜，渗剂滴入量取决于零件吸碳面积，渗碳前期，在不出现严重的过剩碳的前提下，应建立尽可能高的碳势。
                                                                                                                                                                                                                                                            ——摘自《金属热处理》（1992，NO．10）

心沐长风

对降低心部硬度，有没有效果了？

沧海一声笑

心沐长风 发表于 2015-3-19 19:32
对降低心部硬度，有没有效果了？

心部硬度与材料本身淬透性及冷却效果有关！

心沐长风

不知道可不可以这样理解，奥氏体化温度低了，其溶碳和合金的能力不也低了吗，而奥氏体的碳含量和合金元素不是影响淬透性吗？