Com controlar la profunditat de la capa carburitzada durant la carburació de DC06?
Quan es carburitzen DC06, la profunditat de la capa carburitzada (normalment definida com la distància de la superfície fins al punt en què el contingut de carboni arriba al 0,4% C) s’ha de controlar mitjançant la manipulació coordinada dels paràmetres de procés. L’enfocament clau és optimitzar els paràmetres basats en el comportament de difusió dels àtoms de carboni a l’austenita, tenint en compte el contingut de carboni baix - de DC06 (C inferior o igual al 0,008%). A continuació, es mostren mètodes de control específics i punts clau:
I. Factors d’influència bàsics i lògica de control
La profunditat de la capa carburitzada és essencialment la profunditat de difusió dels àtoms de carboni a temperatures altes, que segueix la llei de difusió de Fick i està influenciada principalment per tres paràmetres. La lògica de control és la següent:
Temperatura carburitzant
Com més gran sigui la temperatura, més gran és el coeficient de difusió atòmica de carboni (la velocitat de difusió augmenta exponencialment). La temperatura carburitzant de DC06 es controla normalment entre 880 i 930 graus (calia estar per sobre de la temperatura de l’austenitització de l’acer de 727 graus per assegurar la dissolució de carboni a l’austenita).
La regla general: Per cada augment de la temperatura, la taxa de difusió augmenta aproximadament un 25-30%. Per exemple, la profunditat de carburació a 930 graus durant 2 hores equival a l'efecte de la carburació a 880 graus durant 3-4 hores.
Temps de carburació
A la mateixa temperatura, la profunditat de la capa carburitzada és proporcional a l’arrel quadrada de l’època (
δ ∝
t
).
La regla general és que a mesura que augmenta el temps, la profunditat augmenta, però la taxa d’augment s’alenteix gradualment (eviteu que s’estengui excessivament el temps, cosa que augmenta el consum d’energia i s’enfonsa els grans). Per exemple, una profunditat objectiu de 0,3 mm requereix 2-3 hores, mentre que una profunditat objectiu de 0,5 mm requereix 5-6 hores (a 900 graus).
Potencial de carboni mitjà de carboni
El potencial de carboni (concentració de carboni a l’atmosfera del forn) determina el contingut de carboni superficial i afecta indirectament la força motriu per a la difusió (més gran és la diferència de concentració de carboni entre la superfície i l’interior, més ràpid és la difusió). Per a la carburització DC06, el potencial de carboni s’ha de controlar entre el 0,8% i l’1,2% C (un alt potencial de carboni accelera la difusió inicial, però un potencial de carboni massa elevat pot conduir fàcilment a la precipitació de carbur de xarxa superficial). II. Mètode de control de processos escenificats
Per controlar amb precisió la profunditat i evitar defectes, la carburització DC06 utilitza normalment un procés d’etapa -: "Carburització intensiva + difusió":
Etapa intensiva de carburació (espessiment ràpid)
Finalitat: Establir ràpidament una alta concentració de carboni superficial per proporcionar una força motriu per a la difusió profunda.
Paràmetres: temperatura 900-930 graus, potencial de carboni 1,0-1,2% C i durada del 60-70% del cicle total de carburització.
Per exemple, per a una profunditat objectiu de 0,4 mm, 3 hores de carburació intensa (920 graus) poden formar una capa previs carburitzada aproximadament a 0,3 mm de gruix.
Etapa de difusió (profunditat uniforme)
Finalitat: Reduir la concentració de carboni superficial (eviteu els carburs de xarxa), suavitzeu el gradient de concentració de carboni a la capa carburitzada i assegureu -vos que es compleix la profunditat objectiu.
Paràmetres: temperatura idèntica a la carburització intensa (o lleugerament inferior en 20-30 graus), potencial de carboni 0,8-0,9% C i durada del 30-40% del cicle total de carburització. Per exemple, per a l’esmentat objectiu de 0,4 mm, un període de difusió d’1,5 hores (900 graus) pot aconseguir una profunditat final de 0,4-0,45 mm, amb el contingut de carboni superficial reduït al 0,8-1,0% C (per evitar l’empresa).
Iii. Mesures de control auxiliars
Pre - Control de buit i atmosfera
Abans de la carburització, evacueu el forn (inferior o igual a 10Pa) per reduir les impureses com l’oxigen i el nitrogen, evitant l’oxidació superficial del DC06 (que dificulta la penetració del carboni).
Quan introduïu el medi carburitzant (com ara una barreja de gas natural + aire o un gas esquerdament de querosè), controleu el potencial de carboni en temps real mitjançant una sonda d’oxigen i controleu la relació d’entrada en un bucle tancat per assegurar -se que el potencial de carboni es mantingui estable dins del valor conjunt ± 0,05% C. C. C. C. C. C. C. C. C. C. C. C. C. C. C.
Optimització de la càrrega del forn
Els fulls/parts DC06 s’han d’apilar amb cura per evitar l’amuntegament. Assegureu -vos que la circulació de l’atmosfera de forn uniforme (sobretot en forats cecs i solcs de parts complexes) per evitar que les capes carburitzades localitzades siguin massa poc profundes o massa profundes. Per a DC06 prim (inferior o igual a 1 mm), es pot utilitzar un sistema de càrrega del forn penjat per reduir el "efecte d'ombra" (carburització inadequada als punts de contacte) als punts de contacte.
Calibració del bloc de proves
Per a cada lot de producció, els blocs de prova del mateix material i gruix que el DC06 es col·loquen al forn. Després de la carburació, la profunditat de la capa carburitzada es mesura directament mitjançant la metal·lografia (triturant la secció i el gravat). Després de la comparació amb el valor objectiu, els paràmetres per al següent lot estan bé - sintonitzats (si la profunditat és massa poc profunda, el temps s’amplia un 10-15%).