滲碳齒輪作為抗磨損零件,在機械傳動設備中廣泛應用。經滲碳熱處理和低溫回火可以很好的保證其工作的需要。
齒輪的滲碳熱處理有三個技術指標:滲碳層的含碳量、滲層深度及組織。他對滲碳件的力學性能有直接關系。20CrMnTi是性能良好的滲碳鋼,淬透性較高,經滲碳熱處理后具有硬而耐磨的表面和堅韌的心部,具有較高的低溫沖擊韌性。
在使用豐東股份自主研發制造UNICASE密封箱式多用爐氣體滲碳時,產品進后室后爐溫會迅速降低,應通入大量甲醇使滲碳氣氛降低,避免產品避免產生碳黑。為避免晶粒粗大,加熱溫度一般為900-920℃。
到達設定溫度后強滲階段應加大丙烷通入量,保證滲碳有高的碳勢,具備滲碳條件,形成表面碳濃度較高的滲碳層。根據滲層要求保溫一段時間工件表面有一定滲碳層后,為了降低表面含碳量,擴大過渡區的范圍,碳原子的濃度梯度平緩,根據工件吸碳與擴散的平衡原則,采取減少丙烷通入量的措施,降低表面碳濃度。工件高溫出爐會造成變形的增大,淬火后表面殘余奧氏體數量的增加,會使表面硬度不合格。采用隨爐降溫的工藝,使奧氏體中含碳量減少,降低Ms點,淬火后的殘余奧氏體減少,可以提高表面硬度,一般淬火溫度為840-860℃。考慮到工件本身內外溫度不一致和整爐工件內外溫度差異,等溫一段時間使爐內工件溫度均勻再出爐淬火油冷,一般等溫30-60分鐘。
20CrMnTi齒輪經采用強滲通入大流量丙烷快速建立碳勢,擴散階段通入小流量丙烷降低表面碳含量的滲碳熱處理工藝后,獲得了優良的力學性能。