Hogyan lehet ellenőrizni a karburizált réteg mélységét a DC06 karburizálása során?
A DC06 szénhidrogizálásában a karburizált réteg mélységét (általában a felülettől a távolságként úgy definiálják, hogy a széntartalom eléri a 0,4% C -t) a folyamatparaméterek koordinált manipulációjával kell szabályozni. A legfontosabb megközelítés a paraméterek optimalizálása a szénatomok diffúziós viselkedése alapján az austenitben, figyelembe véve a DC06 ultra - alacsony szén -dioxid -tartalmát (C kevesebb vagy egyenlő 0,008%). Az alábbiakban bemutatjuk a konkrét vezérlési módszereket és a kulcspontokat:
I. Az alapvető befolyásoló tényezők és a vezérlő logika
A karburizált réteg mélysége alapvetően a szénatomok diffúziós mélysége magas hőmérsékleten, amely Fick diffúziós törvényét követi, és elsősorban három paraméter befolyásolja. A vezérlő logika a következő:
Karburizációs hőmérséklet
Minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a szén atomi diffúziós együttható (a diffúziós sebesség exponenciálisan növekszik). A DC06 karburizációs hőmérsékletét általában 880 és 930 fok között kell szabályozni (az acél austenitizációs hőmérséklete meghaladja a 727 fokot, hogy biztosítsa az austenitben a szén oldódását).
Általános szabály: A hőmérséklet minden 10 fokos növekedése esetén a diffúziós sebesség körülbelül 25-30%-kal növekszik. Például a 930 fokos karburizálás mélysége 2 órán keresztül megegyezik a 880 fokos karburizáció 3-4 órán keresztüli hatására.
Karburkolási idő
Ugyanazon a hőmérsékleten a karburizált réteg mélysége arányos az idő négyzetgyökével (
δ ∝
t
).
Az általános szabály az, hogy az idő növekedésével a mélység növekszik, de a növekedés sebessége fokozatosan lelassul (kerülje az idő túlzott mértékű meghosszabbítását, ami növeli az energiafogyasztást és durva a szemeket). Például a 0,3 mm-es célmélység 2-3 órát igényel, míg a 0,5 mm-es célmélység 5-6 órát (900 fokos) igényel.
A közepes szén -dioxid -potenciál karburkolása
A szénpotenciál (a kemence atmoszférájának szén -koncentrációja) meghatározza a felszíni széntartalmat, és közvetetten befolyásolja a diffúzió hajtóerejét (minél nagyobb a szénkoncentráció különbsége a felület és a belső tér között, annál gyorsabban a diffúzió). A DC06 karburizáláshoz a szénpotenciált 0,8% és 1,2% C között kell szabályozni (a magas szénpotenciál felgyorsítja a kezdeti diffúziót, de a túl magas szénpotenciál könnyen vezethet felszíni hálózati karbid csapadékhoz). Ii. Szakaszos folyamatvezérlési módszer
A mélység pontos ellenőrzése és a hibák elkerülése érdekében a DC06 carburizálás általában két - színpadi folyamatot használ: "intenzív carburizálás + diffúzió":
Intenzív karburizációs szakasz (gyors vastagítás)
Cél: Gyorsan hozzon létre egy nagy felületű szén -koncentrációt, hogy hajtóerőt biztosítson a mély diffúzióhoz.
Paraméterek: Hőmérséklet 900-930 fok, szénpotenciál 1,0-1,2% C és a teljes karburizációs ciklus 60-70% -a.
Például egy 0,4 mm -es célmélység esetén 3 órás intenzív karburizálás (920 fok) képezheti az előzetes karburizált réteget, amely körülbelül 0,3 mm vastag.
Diffúziós szakasz (egységes mélység)
Cél: Csökkentse a felületi szén koncentrációját (kerülje el a hálózati karbidokat), simítsa meg a szénkoncentráció -gradienst a karburizált rétegben, és ellenőrizze, hogy a célmélység teljesül -e.
Paraméterek: Az intenzív karburizáláshoz hasonló hőmérséklet (vagy kissé alacsonyabb 20-30 fokos), szénpotenciál 0,8–0,9% C-vel és a teljes karburizációs ciklus 30–40% -a. Például a fent említett 0,4 mm-es célponthoz egy 1,5 órás diffúziós időszak (900 fok) 0,4–0,45 mm-es végső mélységet érhet el, a felületi széntartalom 0,8-1,0% C-re csökkent (az öblítés elkerülése érdekében).
Iii. Kiegészítő ellenőrzési intézkedések
PRE - vákuum- és légköri vezérlés
A karburizálás előtt evakuálja a kemencét (kevesebb vagy 10Pa -val), hogy csökkentse a szennyeződéseket, például az oxigént és a nitrogént, megakadályozva a DC06 felületének oxidációját (ami akadályozza a szén behatolását).
A szénhidrogizáló közeg (például földgáz + levegő keverék vagy petróleum -repedésgáz bevezetésekor), akkor a szénpotenciált valós időben figyelje meg a szénpotenciált egy oxigénszonda segítségével, és ellenőrizze a beviteli arányt egy zárt hurokban, hogy a szénpotenciál stabil maradjon a beállított értéken belül ± 0,05% C.
A kemence betöltésének optimalizálása
A DC06 lemezeket/alkatrészeket gondosan el kell rakni, hogy elkerüljék a túlzsúfoltságot. Gondoskodjon arról, hogy az egységes kemence légköri keringése (különösen a vak lyukakban és az összetett alkatrészek hornyaiban), hogy megakadályozzák a lokalizált karburizált rétegek túl sekély vagy túl mélyek lenni. A vékony DC06 esetében (kevesebb vagy egyenlő 1 mm -rel) egy függő kemence -rakodó rendszer felhasználható az "árnyékhatás" (nem megfelelő karburizáció a kapcsolattartási pontokon) csökkentésére az érintkezési pontokon.
Tesztblokk kalibrálás
Mindegyik gyártási tételhez ugyanazon anyag és vastagságú tesztblokkok helyezkednek el, mint a DC06 a kemencébe. A karburizálás után a karburizált réteg mélységét közvetlenül metallográfiával mérjük (a keresztmetszet őrlése és a maratás). A célértékkel való összehasonlítás után a következő tétel paramétereinek finom - behangolása (ha a mélység túl sekély, akkor az idő 10-15%-kal meghosszabbodik).