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~现场经验
化学热处理常用防渗技术的应用
宋民生
(陕西北方动力有限责任公司,陕西宝鸡721300)
中图分类号:TG156.8
文献标识码:B
文章编号:1008-1690(2010)05-0072-003
Application of Conventional Preventing Permeation Technologies to
Chemical leat Treatment
SONG Min-sheng
(Shanxi Beifang Power Co, Ltd, Baoji 721300, Shanxi
化学热处理通常是将钢铁工件置于一定温
预留加工余量
度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗人表
这种方法一般称为切除法。切除法的工艺过程
层,以改变其化学成分、组织和性能的热处理工是:机械加工-化学热处理机械加工(淬火)。其基
艺,在机械制造业中应用十分广泛。然而,机械本思路是在渗之前,要求渗层的局部(渗面)预留磨
制造中经常要求局部有渗层,因此不要求渗层的削余量(a),不要求渗层的局部(非渗面)预留切除
部位就要进行防渗处理。本文主要以防渗碳和余量(B)。切除余量(B)在化学处理后淬火前切除。
氮这两种元素为主,结合长期的生产实践经验
下面笔者根据生产中积累的经验,分析化学处理的
阐述常用的防渗技术,供产品设计者及制造工艺渗层深度()与磨削余量(a)和切除余量(B)的之
制定者参考。
间的数量关系。
收稿日期:2010-09-21
作者简介:宋民生(1965-),男,陕西洛南人,高级工程师,毕业于兰州理工大学热处理专业,主要从事生产技
术管理工作,曾发表论文多篇,并多次获得科研开发及技术创新奖。联系电话:13892493825,
E-mail:smsh6299262@163.com
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粗大且棱角尖锐,超过了最大评级范围5级(一般碳
(1)外购模具材料时,加强原材料的质量控制。
化物的块度不得大于3级即17wm),使得模具的脆
(2)冷作模具淬火后及时回火,以降低内应力,
性增大]。
提高模具使用寿命。另外,针对大尺寸的SKD11钢
(4)模具铣削面组织有塑性变形痕迹,磨削面冷作模具,根据其使用性能要求,为便于校正变形、
有磨削烧伤层,表明该模具在后期的加工过程中,进防止线切割开裂等,以在400~500℃回火为宜,而
给量过大、进给速度过快和冷却不良。从裂纹始发不适宜在常规的180~200℃回火
于应力集中的最薄弱部位看,该模具的裂纹没有发
(3)根据模具硬度适当调整磨削、铣削加工工
生在有尖角效应的应力集中部位,而是在模具有倒艺,以消除加工不良造成的热影响层,改善材料表面
角部位的同一侧边,表明模具的静置开裂是由于不的应力分布。
良蘑削、铣削时产生的加工成力与材料内组织应力
相叠加,超过了材料的强度极限所至。
参考文献
3结论
[1]林慧国,林钢,吳静雯,袖珍世界钢号手册(第3版)[M」
回火不足和原材料碳化物粗大是导致模貝开裂
北京:机械工业出版社,2004:4-6,68-70
的主要因素,后期的不良磨削、铣削加工是促使模具
任颂赞,张静江,陈质如,等.钢铁金相图谱[M].上海:上海
开裂的诱发因素。
科学技术文献出版社,2003:232-238
3]蔡美良,丁惠鏻,孟沪龙,新编工模具钢金相热处理[M].北
4改进措施
京:机械工业出版社,200:301-302,65,81
《热处理》2010年第25卷第5期
1.18-a关系
耐磨性。表1数据可供参考。
渗碳件渗碳面的磨削余量()与渗层深度(δ
8-c的近似线性系数K的平均直约为0.274
有关,二者的经验数据列于表1。滲碳顧预留磨削余0.250,结合多年来的生产实践,K取0.3具有指导
量的主要目的是为了修正热处理畸变,要注意的是价值。8-的经验公式如下:
磨削余量不能过大,否则将影响渗层的表面硬度和
表18-经验数据
Table 1 Grinding allowance values(o) corresponding to carburizing depth values(6)
4~0.6
0.7~1.0
1.0~1.4
9
2.0
0.150.20
0.20~0.2
0.35~0.4
0.45~0.50
0.375~0333
0.285~0250
0.250~0.257
0.233-0.210
0.225~0.200
此外,实践证明,在渗氮的情况下,渗氮面预留表2
磨削余量时K取0.03具有一定的指导意义。
对于渗碳而言,6-B的近似线性系数K的平均直
1.286-B关系
约为2.79~1.90,结合多年米的生产实践,K取2.0
根据经验,渗碳件非渗碳面在渗碳后淬火前的具有指导价值。8B的经验公式为
切除余量(B)与渗层深度(δ)之间的对应关系列于
B=26
2
表26β经验数据
Table 2 Machining allowace values(B) of surface without the necessity of carburization
corresponding to carburizing depth values (6)
6/mm
0.3~0.4
0.4~0.7
0.7-1.1
1.1~1.5
1.5~2.0
B
/mm
1.1
4
B/8
3.67~2.75
3.53~2.00
2.57-1.64
2.18~1.60
2.001.50
2局部电镀防护法
非镀铜面(即渗面)通常采用涂石蜡的办法来
电镀法的基本方法是渗商预留唐削余量(磨削防护。石蜡涂层配方主要分夏秋季使用和春冬季使
余量按(1)式计算),而非渗面加工到工艺尺寸,该用两种。采用两种配方主要是为了适应环境混度的
部位电镀金属层防护。电镀法的工艺过程是:机械变化。夏秋季使用的涂层主要成分是石蜡、黄蜡、松
加工-电镀-化学热处理-(淬火)-(脱镀层)-机械加香和沥青;春冬季使用涂层主要成分是石蜡、黄蜡和
工。防渗碳通常镀铜,防渗氮通常镀锡或镀铜,但对松香。石蜡槽温度为70-90℃,涂覆石蜡并待涂层
孔隙率要求比较高。防渗氮镀镍效果最好,但是成凝固后除去镀铜面的涂层,然后再镀铜。镀铜面有
本较高,本文不做讨论。下面重点分析和阐述局部残蜡时用汽油清洗。
镀铜的技术要领。
3涂覆防渗凃料
2.1防渗碳镀铜层的厚度
近年来,为了环保和降低生产成本,更多的开始
采用镀铜法防滲碳时,能有效阻渗的镀铜层厚使用防渗涂料。我公司经过对比试验,主要采用中
度与渗层深度有关,其经验数据列于表3。
国机槭科学院武汉材料保护研究所武汉铭高热工材
表3渗碳层深度与镀铜层厚度的经验数据
料技术有限公司生产的AC-2水溶性防渗碳涂料和
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