1、Oo 有限公司工艺文件1钢的渗碳和碳氮共渗、淬火、回火工艺1、主题内容和适用范围本工艺规定了渗碳钢的气体渗碳氮共渗淬火回火处理的工序 准备、工艺规范、操作规程、 质量检验和安全环保等方面要求。2、引用标准JB399985 钢的渗碳和碳氮共渗淬火回火处理GB8583987 齿轮材料及热处理质量检验一般规定ZBJ1702288 齿轮碳氮共渗工艺及质量控制ZBT0400188 汽车 渗碳齿轮金相检验JB/ZQ403888 重载齿轮渗碳质量检验GB945088 钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核GB157351995 金属热处理生产过程安全卫生要求3、工艺准备3.1 工件准备3.1.1 对照图纸了
2、解被 处理工件的材料牌号（或化学成份），予 处理情况和质量要求，磨削留量，必要时检查齿轮（轴齿轮）的加工精度。3.1.2 工件表面不得有氧化皮、碰伤和裂纹，用清洗剂洗净油污后烘干。3.1.3 工件表面不需要渗碳或碳氮共渗的部位，又无留余量，没安排剥碳层的加工工序，就要用防渗涂料保护，防渗涂料的厚度应大于0.3mm，涂层应 致密，防渗涂料 应符合 ZB451014 的规定。3.2 工装准备Oo 有限公司工艺文件23.3 开炉准备选用的工装应具有足够的热处理强度和刚度。3.3.1 检查热处理设备的机械和电气部分是否正常，炉子是否漏气。检查炉子需润滑油的部位，使其不断润滑。3.3.2 检查测温仪表，
3、热电隅是否正常，要定期进行校验。3.3.3 定期清理气体渗碳炉炉罐中的碳黑和灰烬。3.4 工件的表卡和试样3.4.1 根据工件的形状和要求，选用适当的吊具和夹具。3.4.2 工件间要有 510mm 的间隙。3.4.3 应 随 炉 放 置 与 装 炉 工 件 材 质 和 予 处 理 相 同 和 符 合 GB853987“齿轮材料及热处理质量检验的一般规定”规定的样式，并放置在有代表性的位置，以备炉前操作抽样检查。4、渗碳和碳氮共渗淬火回火处理的工艺规范和操作规程4.1 渗碳、碳氮共渗处理4.1.1 装炉4.1.1.1 工件装炉前应把炉温升到渗碳或共渗温度，连续生产时可干上一炉出炉后立即装炉。4.
4、1.1.2 工 件 应 装 在 炉 子 的 有 效 加 热 区 内 ，加 热 区 的 炉 温 不 得 超 过 15。4.1.1.3 每 炉 装 载 量 不 大 于 设 备 的 装 载 量 。4.1.2 气 体 渗 碳 工 艺 规 范 和 操 作 规 程4.1.2.1 气 体 渗 碳 工 艺 规 范 参 照 图 1，低 碳 合 金 渗 碳 钢 的 渗 碳 温 度 取 上 限 。Oo 有限公司工艺文件34.1.2.2 排 气 期排 气 期 的 渗 剂 滴 入 量 ，参 照 表 1，炉 子 到 温 后 的 排 气 时 间 的 长 短 取 决 于 排 气 程 度 ，应取 气 进 行 分 析 ，当 CO
5、2 和 O2 的含量低于 0.5%时，即可关闭试样孔，转入强渗期。无气体分析仪时，可观察废气火苗的颜色和状态，当火苗呈杏黄色，上升无力时，排气基本结束。一般地排气时间为 11.5 小时。点燃排出的废气排 气 期 扩 散 期 降 温 期炉 温 850 到 温 后设 备规 格型 号 甲 醇 甲 醇 煤 油 异 丙醇煤 油 异 丙醇煤油 +异丙醇甲醇 煤油 +异丙醇甲醇 煤油 +异丙醇10 610 57 1012 9 10 46 45 56 34滴 /min100 80100 5070 100120 90100 4050 4050 5060 3040注 ：a.当 炉 温 850随 着 炉 温 的 提
6、 高 ，提 高 煤 油 +异 丙 醇 的 滴 量 ，降 低 甲 醇 的 滴 量 。b.煤 油 和 异 丙 醇 的 比 例 1：3。4.1.2.3 强 渗 期 ，关 闭 试 样 孔 ，点 燃 排 出 的 废 气 。检 查 炉 盖 及 通 风 机 轴 处 是 否 漏 气 。调 整煤 油 、异 丙 醇 的 滴 入 量 ，滴 量 多 少 取 决 于 设 备 大 小 ，装 炉 工 件 表 面 积 的 大 小 及 炉 子 密封 的 情 况 ，表 1 的 滴 量 供 选 择 时 参 考 。强 渗 期 炉 气 成 份 应 控 制 在 表 2 规 定 的 范 围 内 。有 条 件 应 采 用 红 外 线 CO2
7、 碳 位 自 控 仪 或 露 点 仪 控 制 炉 气 或 用 奥 氏 体 分 析 仪 对 炉 气 进行 分 析 ，作 为 调 正 滴 量 的 依 据 。强 渗 期 的 炉 压 控 制 在 100 300pa。废 气 燃 烧 的 火 苗 高度 控 制 在 200 250 的 长 度 。根 据 工 件 有 效 硬 化 层 要 求 和 渗 速 经 验 ，约 达 到 1/2 2/3 渗 层 深 度 时 ，抽 验 第 一Oo 有限公司工艺文件4根 试 样 ，根 据 第 一 个 试 样 的 渗 层 确 定 第 二 个 试 样 的 时 间 ，当 有 效 硬 化 层 深 度 达 到 或 接近 工 件 的 有
8、效 硬 化 深 度 时 ，即 可 进 入 扩 散 期 。4.1.2.4 扩 散 期 ：扩 散 期 的 煤 油 、异 丙 醇 滴 量 约 为 强 渗 期 的 0.5 倍 ，为 了 保 证 炉 压 ，并 同时 加 滴 甲 醇 ，扩 散 期 的 时 间 与 工 件 要 求 的 有 效 硬 化 层 深 度 有 关 ，有 效 硬 化 层 深 度 愈 深 ，扩 散 时 间 要 求 愈 长 一 些 ，与 工 件 的 碳 势 （试 样 的 碳 势 ）有 关 ，碳 势 高 要 求 扩 散 时 间 长 一些 ，还 与 试 样 渗 层 深 度 有 关 ，为 了 保 证 工 件 表 面 0.85 1.0%的 碳 浓
9、度 和 合 理 的 过 滤 层 ，扩 散 时 间 约 为 1 3 小 时 。4.1.2.5 降 温 期 ：抽 验 的 第 三 个 试 样 ，如 果 网 状 碳 化 物 5 级 为 作 正 火 处 理 ，920出 炉 空冷 ，对 20CrMnMo、17Cr2Ni2Mo 、20CrNi2Mo 等 渗 碳 钢 ，当 工 件 室 冷 到 300 400时 要 放 到 回 火 炉 中 炉 冷 ，防 止 在 表 面 和 次 层 在 空 冷 时 产 生 马 氏 体 ，形 成 表 面 裂 纹 。对 于 17CrNi2Mo、20Cr2NiMo 等 Cr 、Ni 渗 碳 钢 即 使 碳 化 物 不 超 级 也 要
10、 出 炉 空 冷 ，空 冷 的 炉 温 度 为 860 880对 于 碳 化 物 不 超 级 的 20CrMnTi 、20CrMnMo 渗 碳 齿 轮 ，随 炉 冷 到 830 840，保 温 0.5 1H 后 直 接 淬 火 。降 温 期 的 滴 量 可 参 考 表 14.1.3 气 体 碳 氮 共 渗 工 艺 规 范 和 操 作 规 程 。4.1.3.1 气 体 碳 氮 共 渗 操 作 规 程 可 参 照 本 标 准 4.1.2 条 。4.1.3.2 采 用 煤 油 加 氨 氧 的 气 体 碳 氮 共 渗 工 艺 曲 线 参 照 图 2Oo 有限公司工艺文件54.1.3.3 共 渗 过 程
11、 其 炉 气 成 分 应 符 合 表 2 规 定 表 2成 份 CO CO2 O2 H2 ONH2 n ONH2 n+2 N25 10 2.50.10.20.30.50.20.30.40.55.4 金相组织根据零件的要求，按有关标准进行检定。Oo 有限公司工艺文件95.5 变形：零件的变形应符合技术要求。6、安全与环保6.1 操作者要穿戴好必须的劳动保护用品。6.2 执行所用设备的安全操作规程。6.3 气体渗碳或碳氮共渗出炉淬火时，同时 淬火的工件量大时，应先检查油温，当油温100 时，应先降油温后淬火，以防止油槽着火。着火时需用灭火器，石棉被灭火，严禁用水灭火。6.4 要防止渗碳炉滴注器渗漏，以免引起炉盖着火，烧毁电机或造成渗剂失火。6.5 其它方面按 GB157351995，金属热处理生产过程安全卫生要求。Oo 有限公司工艺文件10编制： 审核： 批准： 2014 年 1 月 1 日
