Hvordan kontrollere den karburiserte lagdybden under forgasselse av DC06?
Når forgassisering av DC06, må den karburiserte lagdybden (typisk definert som avstanden fra overflaten til det punktet hvor karboninnholdet når 0,4% c) kontrolleres gjennom koordinert manipulering av prosessparametere. Den viktigste tilnærmingen er å optimalisere parametere basert på diffusjonsatferden til karbonatomer i austenitt, under hensyntagen til Ultra - lite karboninnhold i DC06 (C mindre enn eller lik 0,008%). Følgende er spesifikke kontrollmetoder og nøkkelpunkter:
I. Kjernepåvirkende faktorer og kontrolllogikk
Den karburiserte lagdybden er i hovedsak diffusjonsdybden til karbonatomer ved høye temperaturer, som følger Ficks diffusjonslov og er primært påvirket av tre parametere. Kontrolllogikken er som følger:
Forgassende temperatur
Jo høyere temperatur, jo større er karbonatomdiffusjonskoeffisienten (diffusjonshastigheten øker eksponentielt). Forgassetemperaturen for DC06 kontrolleres typisk mellom 880 og 930 grader (må være over stålets austenitiseringstemperatur på 727 grader for å sikre karbonoppløsning i austenitten).
Den generelle regelen: For hver 10 graders temperaturøkning øker diffusjonshastigheten med omtrent 25-30%. For eksempel tilsvarer dybden av forgassering ved 930 grader i 2 timer effekten av forgassering ved 880 grader i 3-4 timer.
Forgassende tid
Ved samme temperatur er dybden på det karburiserte laget proporsjonal med tidens kvadratrot (
δ ∝
t
).
Den generelle regelen er at når tiden øker, øker dybden, men økningen av økningen gradvis bremser (unngå for mye å utvide tiden, noe som øker energiforbruket og grov kortene). For eksempel krever en måldybde på 0,3 mm 2-3 timer, mens en måldybde på 0,5 mm krever 5-6 timer (ved 900 grader).
Forgarburisering av middels karbonpotensial
Karbonpotensial (karbonkonsentrasjon i ovnatmosfæren) bestemmer overflatekarboninnholdet og påvirker indirekte drivkraften for diffusjon (desto større er forskjellen i karbonkonsentrasjon mellom overflaten og det indre, desto raskere diffusjon). For DC06 -karburisering, bør karbonpotensialet kontrolleres mellom 0,8% og 1,2% C (et høyt karbonpotensial akselererer innledende diffusjon, men for høyt karbonpotensial kan lett føre til nedbør av overflatenettverk). Ii. Iscenesatt prosesskontrollmetode
For å kontrollere dybden nøyaktig og unngå feil, bruker DC06 -karburisering typisk en to - trinnprosess: "Intensiv karburisering + diffusjon":
Intensiv forgassende stadium (rask fortykning)
Formål: Opprett raskt en høy overflatekarbonkonsentrasjon for å gi en pådriver for dyp diffusjon.
Parametere: Temperatur 900-930 grader, karbonpotensial 1,0-1,2% C, og varighet 60-70% av den totale karburiseringssyklusen.
For eksempel kan for eksempel en måldybde på 0,4 mm, 3 timer intens karburisering (920 grader) danne et foreløpig karburisert lag omtrent 0,3 mm tykt.
Diffusjonsstadium (ensartet dybde)
Formål: Reduser overflatekarbonkonsentrasjon (unngå nettverks karbider), glatt karbonkonsentrasjonsgradienten i det karburiserte laget, og sørg for at måldybden er oppfylt.
Parametere: temperatur identisk med intens karburisering (eller litt lavere med 20-30 grader), karbonpotensial 0,8-0,9% C, og varighet 30-40% av den totale forgassesyklusen. For eksempel, for det nevnte 0,4 mm-målet, kan en 1,5-timers diffusjonsperiode (900 grader) oppnå en endelig dybde på 0,4-0,45 mm, med overflatekarboninnholdet redusert til 0,8-1,0% C (for å unngå omfang).
Iii. Hjelpekontrolltiltak
Pre - vakuum og atmosfære kontroll
Før forgasselse, evakuer ovnen (mindre enn eller lik 10Pa) for å redusere urenheter som oksygen og nitrogen, noe som forhindrer overflateoksidasjon av DC06 (som hindrer karboninntrenging).
Når du introduserer karburiseringsmediet (for eksempel en naturgass + luftblanding eller parafinsprekkergass), må du overvåke karbonpotensialet i sanntid ved hjelp av en oksygenprobe, og kontrollere inntaksforholdet i en lukket sløyfe for å sikre at karbonpotensialet forblir stabilt innenfor den innstilte verdien ± 0,05% C.
Optimalisering av ovnbelastning
DC06 ark/deler skal stables nøye for å unngå overbefolkning. Forsikre deg om at ensartet ovnatmosfæresirkulasjon (spesielt i blinde hull og spor av komplekse deler) for å forhindre at lokaliserte karburiserte lag blir for grunt eller for dypt. For tynn DC06 (mindre enn eller lik 1 mm), kan et hengende ovnbelastningssystem brukes til å redusere "skyggeeffekten" (utilstrekkelig forgasselse ved kontaktpunktene) på kontaktpunktene.
Testblokk kalibrering
For hver produksjonsgruppe er testblokker av samme materiale og tykkelse som DC06 plassert i ovnen. Etter forgasselse måles den karburiserte lagdybden direkte ved bruk av metallografi (sliping av tverrsnittet og etsing). Etter sammenligning med målverdien, er parametere for neste batch fine - innstilt (hvis dybden er for grunt, utvides tiden med 10-15%).