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2021-05-19 16:34
滲碳是機械零件表面強化最常用的方法之一， 滲碳后經(jīng)過淬火低溫回火處理可以大大提高鋼的表面硬度。目前工業(yè)中常用的氣體滲碳所需時間長，且對環(huán)境有污染。因此，開發(fā)能耗低、效率高、對環(huán)境友好的新型熱處理技術(shù)一直是熱處理工作者所關(guān)注的Gugel S M等自1998年開始研究液體感應(yīng)化學(xué)熱處理技術(shù)，取得了諸多進展，該技術(shù)適用犯圍廣，能夠進行滲碳、滲氮和碳氮共滲等，可以處理鋼和鈦合金等材料。對于能夠進行感應(yīng)加熱的零件，能在較短時間內(nèi)獲得需要的滲層。本文在前期工作的基礎(chǔ)上，進行了液相感應(yīng)滲碳技術(shù)的研究，分析了經(jīng)不同加熱溫度和保溫時間進行滲碳淬火 處理后20CrMnTi鋼滲碳層的顯微組織和顯微硬度。
試驗材料與方法
試驗設(shè)備和材料
液相感應(yīng)滲碳試驗裝置。裝置主要由高頻感應(yīng)加熱器、液體活性介質(zhì)容器、工裝和測溫裝置組成。高頻感應(yīng)電源的頻率是70 kHz;液體容器桶壁帶有夾層，可通循環(huán)水冷卻液體介質(zhì)，以防止溶液過熱;利用熱電偶實時測定工件表面溫度
試驗材料為退火態(tài)的20CrMnTi鋼，試樣尺寸為 4> 10 mm X 10 mm。為固定試樣，在試樣圓心打 c/)4 mm的孔插入不銹鋼棒，在試樣底面距離側(cè)表面 0.5 mm的位置打小1.5 mm的盲孔，放置熱電偶，熱電偶用高溫無機膠密封固定在試樣上，實時測量表面的溫度,，試樣表面用砂紙打磨光滑并清洗凈，然后裝好試樣，進行感應(yīng)滲碳處理
滲碳活性介質(zhì)選用塑號為QUem_hitlg-X的等溫淬火機油，機油提供滲碳所需的活件C原子，同吋在滲碳結(jié)束時冷卻試樣達到直接淬火的目的試驗方法
對處理后的試樣剖汗后進行鑲嵌，經(jīng)磨光、拋光 和浸蝕后，用0LYMPUS-GX41光學(xué)顯微鏡觀察滲層組織,并用HVS-1000Z t'〗動轉(zhuǎn)塔數(shù)顯微維氏硬度計測童滲層硬度梯度，所選載荷為2. 94、滲碳U 深度根據(jù)GB/T 9450-2005《鋼忭滲碳淬火硬化塏深度的測定和校核》，滲碳層厚度為從岑件技Ifli到維 氏硬度值為550 MV0.
處的垂直距離利用液相感戍滲碳技術(shù)對SOCrMnTi鋼進行滲碳處理在滲碳過程中.利用熱電偶實時測定試樣表面的溫度，根據(jù)溫度變化實時調(diào)V/感應(yīng)器電流檸制旋鈕以保證加熱過程中試樣溫度保持穩(wěn)記滲碳完成后降溫至830℃，切斷感應(yīng)加熱電源，使?jié)B碳試 樣直接在滲碳介質(zhì)中淬火將試樣分別作880 ℃、 900℃和930℃分別保溫10 min研究滲碳處理溫度對滲碳層的影響
用液相感應(yīng)滲碳技術(shù)，對20CrMnTi鋼進行滲碳淬火處理，在較短的時間內(nèi)得到一定厚度的滲碳層，滲碳層最高硬度為810 HV0.。隨著滲碳溫度的提高和時間的延長，滲碳層厚度增加。但當滲碳層厚度增加到一定程度后，隨著保溫時間的延長,滲碳層厚度的增加將變慢。
試驗設(shè)備和材料
液相感應(yīng)滲碳試驗裝置。裝置主要由高頻感應(yīng)加熱器、液體活性介質(zhì)容器、工裝和測溫裝置組成。高頻感應(yīng)電源的頻率是70 kHz;液體容器桶壁帶有夾層，可通循環(huán)水冷卻液體介質(zhì)，以防止溶液過熱;利用熱電偶實時測定工件表面溫度
試驗材料為退火態(tài)的20CrMnTi鋼，試樣尺寸為 4> 10 mm X 10 mm。為固定試樣，在試樣圓心打 c/)4 mm的孔插入不銹鋼棒，在試樣底面距離側(cè)表面 0.5 mm的位置打小1.5 mm的盲孔，放置熱電偶，熱電偶用高溫無機膠密封固定在試樣上，實時測量表面的溫度,，試樣表面用砂紙打磨光滑并清洗凈，然后裝好試樣，進行感應(yīng)滲碳處理
滲碳活性介質(zhì)選用塑號為QUem_hitlg-X的等溫淬火機油，機油提供滲碳所需的活件C原子，同吋在滲碳結(jié)束時冷卻試樣達到直接淬火的目的試驗方法
對處理后的試樣剖汗后進行鑲嵌，經(jīng)磨光、拋光 和浸蝕后，用0LYMPUS-GX41光學(xué)顯微鏡觀察滲層組織,并用HVS-1000Z t'〗動轉(zhuǎn)塔數(shù)顯微維氏硬度計測童滲層硬度梯度，所選載荷為2. 94、滲碳U 深度根據(jù)GB/T 9450-2005《鋼忭滲碳淬火硬化塏深度的測定和校核》，滲碳層厚度為從岑件技Ifli到維 氏硬度值為550 MV0.
處的垂直距離利用液相感戍滲碳技術(shù)對SOCrMnTi鋼進行滲碳處理在滲碳過程中.利用熱電偶實時測定試樣表面的溫度，根據(jù)溫度變化實時調(diào)V/感應(yīng)器電流檸制旋鈕以保證加熱過程中試樣溫度保持穩(wěn)記滲碳完成后降溫至830℃，切斷感應(yīng)加熱電源，使?jié)B碳試 樣直接在滲碳介質(zhì)中淬火將試樣分別作880 ℃、 900℃和930℃分別保溫10 min研究滲碳處理溫度對滲碳層的影響
用液相感應(yīng)滲碳技術(shù)，對20CrMnTi鋼進行滲碳淬火處理，在較短的時間內(nèi)得到一定厚度的滲碳層，滲碳層最高硬度為810 HV0.。隨著滲碳溫度的提高和時間的延長，滲碳層厚度增加。但當滲碳層厚度增加到一定程度后，隨著保溫時間的延長,滲碳層厚度的增加將變慢。
