渗碳常见缺陷和防止方法

永远的学徒

　　一)碳浓度过高
　　⒈产生原因及危害：如果渗碳时急剧加热，温度又过高或固体渗碳时用全新渗碳剂，或用强烈的催渗剂过多都会引起渗碳浓度过高的现象。随着碳浓度过高，工件表面出现块状粗大的碳化物或网状碳化物。由于这种硬脆组织产生，使渗碳层的韧性急剧下降。并且淬火时形成高碳马氏体，在磨削时容易出现磨削裂纹。
% F. A9 c2 Y) o4 S0 t6 n: G　　⒉防止的方法
　　①不能急剧加热，需采用适当的加热温度，不使钢的晶粒长大为好。如果渗碳时晶粒粗大，则应在渗碳后正火或两次淬火处理来细化晶粒。
　　②严格控制炉温均匀性，不能波动过大，在反射炉中固体渗碳时需特别注意。
; r# y% ?& l0 C3 F8 E7 h) g3 B　　③固体渗碳时，渗碳剂要新、旧配比使用。催渗剂最好采用4—7%的BaCO3，不使用Na2CO3作催渗剂。
7 @8 V* l, ?( a) K0 S　　(二)碳浓度过低
　　⒈产生的原因及危害：温度波动很大或催渗剂过少都会引起表面的碳浓度不足。最理想的碳浓度为0.9—1.0%之间，低于0.8%C，零件容易磨损。
　　⒉防止的方法：
  p$ ], r( K& p6 I% M: a# H　　①渗碳温度一般采用920—940℃，渗碳温度过低就会引起碳浓度过低，且延长渗碳时间；渗碳温度过高会引起晶粒粗大。
0 r0 |. J7 ]1 k4 J. d, |( O* g- N　　②催渗剂(BaCO3)的用量不应低于4%。
. Y% b5 U: z8 I/ e　　(三)渗碳后表面局部贫碳：
& s. s9 I0 I/ j. l- {* F　　⒈产生的原因及危害：固体渗碳时，木炭颗粒过大或夹杂有石块等杂质，或催渗剂与木炭拌得不均匀，或工件所接触都会引起局部无碳或贫碳。工件表面的污物也可以引起贫碳。
1 q2 |0 \- W0 o' F$ i4 M) {. C　　⒉防止的方法
　　①固体渗碳剂一定要按比例配制，搅拌均匀。
: x: Z0 `3 }6 l# }9 Z) ^3 e5 E　　②装炉的工件注意不要有接触。固体渗碳时要将渗碳剂捣实，勿使渗碳过塌而使工件接触。
* Z1 p, s" ~2 P+ \8 ^  G9 K　　③却除表面的污物。
% R! h& t' ?6 P# T1 S4 \3 r" j2 B　　(四)渗碳浓度加剧过渡
　　⒈产生的原因及危害：渗碳浓度突然过渡就是表面与中心的碳浓度变化加剧，不是由高到低的均匀过渡，而是突然过渡。产生此缺陷的原因是渗碳剂作用很强烈(如新配制的木炭，旧渗碳剂加得很少)，同时钢中有Cr、Mn、Mo等合金元素是促使碳化物形成强烈，而造成表面高浓度，中心低浓度，并无过渡层。产生此缺陷后造成表里相当大的内应力，在淬火过程中或磨削过程中产生裂纹或剥落现象。
　　⒉防止的方法：渗碳剂新旧按规定配比制，使渗碳缓和。用BaCO3作催渗剂较好，因为Na2CO3比较急剧。
8 q" z! x6 d& w. H% Z! V　　(五)磨加工时产生回火及裂纹
6 e" i, f* ^# b; |- g5 m2 L　　⒈产生的原因：渗碳层经磨削加工后表面引起软化的现象，称之为磨加工产生的回火。这是由于磨削时加工进给量太快，砂轮硬度和粒度或转速选择不当，或磨削过程中冷却不充分，都易产生此类缺陷。这是因为磨削时的热量使表面软化的缘故。磨削时产生回火缺陷则零件耐磨性降低。
　　表面产生六角形裂纹。这是因为用硬质砂轮表面受到过份磨削，而发热所致。也与热处理回火不足，残余内应力过大有关。用酸浸蚀后，凡是有缺陷部位呈黑色，可与没有缺陷处区别开来。这是磨削时产生热量回火。使马使体转变为屈氏体组织的缘故。其实，裂纹在磨削后肉眼即可看见。
: S0 }' x. e/ c. Z5 ~( B" P$ D　　⒉防止的方法：
( b/ d; Z  e% P2 d* V7 c　　①淬火后必须经过充分回火或多次回火，消除内应力。
+ r8 r$ s/ x/ P7 T6 V　　②采用40~60粒度的软质或中质氧化铝砂轮，磨削进给量不过大。
　　③磨削时先开冷却液，并注意磨削过程中的充分冷却。【MechNet】