滲碳熱處理是將鋼件置于滲碳介質(zhì)中加熱并保溫,使?jié)B碳介質(zhì)的分解產(chǎn)生活性碳原子,這些活性碳原子被鋼件表面吸收后溶入表層奧氏體中,增加奧氏體中的含碳量。
由于表面含碳量的增加,與心部含碳量之間形成濃度差,促使碳原子向內(nèi)部擴散,碳在鋼中的擴散速度主要取決于溫度,同時與工件中被滲元素內(nèi)外濃度差和鋼中合金元素含量有關(guān)。
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滲碳后必須進行適當?shù)臒崽幚?,以充分發(fā)揮滲碳的有利作用,常見的滲碳后熱處理方法包括:
1、直接淬火+低溫回火
將零件從熱處理爐中取出后直接淬火,然后低溫回火以獲得表面所需的硬度。
適用于滲碳后奧氏體晶粒度在5-6級以上,且滲碳層中無明顯的網(wǎng)狀和塊狀碳化物的零件。
2、預冷直接淬火+低溫回火
在淬火前進行預冷,以減小零件變形,使表面的殘余奧氏體因碳化物的析出而減少。
預冷溫度應(yīng)高于Ar3,以防止心部析出鐵素體。
3、一次加熱淬火+低溫回火
將滲碳件快冷至室溫后再重新加熱進行淬火和低溫回火。
適用于淬火后對心部有較高強度和較好韌性要求的零件。
4、高溫回火+淬火+低溫回火
經(jīng)高溫回火后,殘余奧氏體分解,滲層中碳和合金元素以碳化物形式析出。
易于機械加工同時殘余奧氏體減少,主要用于Cr-Ni合金鋼零件。
5、二次淬火+低溫回火
將工件冷至室溫后,再進行兩次淬火,然后低溫回火。
兩次淬火有利于減少表面的殘余奧氏體數(shù)量,同時保證心部與表面都獲得高性能。
6、二次淬火+冷處理+低溫回火
也稱為高合金鋼減少表層殘余奧氏體量的熱處理,多用于齒輪和軸類零件。