推杆球座渗碳淬硬工艺
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浅 ，重 叠 件 比正 常 件 渗 层深 度 降 低５ ％以上 ，硬 度 ０
件推 杆球 座结构 如 图 １ 所示 。技术 要求 ：渗 碳 层 深度１ ～１ ｍｍ，硬度为５ ～５ ＨＲＣ ． ０ ． ４ ２ ８ 。其 工艺流 程 ：下料 一冷挤压成形 一渗碳淬硬 （ 渗碳深度 １ ． ０
～
１ｍ ． ｍ，硬 度５ ～５Ｈ Ｃ）一机 加 工 一焊接 。 ４ ０ ８Ｒ
所示 。为 了改变这种情况 ，我们改进装炉方式 ，采 用 人工排料 ，减少零件重 叠现 象 ，如 图５ 所示 从
。 ．
我 们认 为 ， “ 表面预氧化＋ 人工排放 ”可 以解
决一些渗层的均匀性 问题 ，提高一点渗速 ，但即使
延长工艺时间也不能满足技术要求。 （ ）渗碳后重新加热淬盐水试验 将正常工艺 ２ 随意堆放 的零件 、正 常工艺人工排放的零件和延长
推杆球座渗碳淬硬工艺
一
汽解放公 司无锡柴 油机 厂 （ 江苏 ２ ４ ２ ） 马静芬 冯雅 明 １ ０ ６
我厂２ 钢推杆球座 ，一直选用爱协林 多用箱式 ０ 炉直接渗碳淬硬 ，但渗碳淬硬后往往深度偏浅 ，硬 度合格。即使延长工艺时间，返工率也较高 ，箱式 多用炉生产成本较高。
（ ）问题分析 针对推杆球座 （０ ）返工率 ３ ２钢
．
１ｈ ２
（ ）改 变装炉方式 ２
原 装炉方式 是随意堆放
由表 １ 可知 ：人 工排料 比随意堆放渗碳 层深 度 深 ，预氧化温度提高￣ ４ ｏ Ｕ ８ ℃，深度提高不明显 ，
采 取这 两 个措 施 都 不 能达 到 技 术要 求 。
的 ，零 件与零 件之 间有重叠 现象 ，不 利于 气体流 动 ，影 响渗碳速度和造成渗碳 层深浅不一 ，如 图４
葚 逢参 ．工 篓 ： ’船 ， －删 ’ ．上 『 磊 内
中 ，都 有滴 管堵塞等 问题 ，增加 设备维修 成本 ；
ＢＨ催渗 技术过去 虽然对 渗碳 速度增加有 明显 的效
果不 明显 。为此我们又进行４ ０ ８ ℃预 氧化试验 ，试
验 结果 见 表 １ 。 表 １预氧 化试 验结果
理论上分析 ，采用人工排料 ，可改善小件零件 零 件 之间的不均匀性 。
强渗时间提高预氧化温度人工排放的零件重新加热 ，
进行淬盐水试验，其渗碳层深度检测结果见表２ 。
表２ 改变装炉方式 延长强渗时间淬盐水试验
种类 渗碳 层深度／ ｍ ｍ 正常工艺随意堆放零件 １Ｏ ． １ 备注 盐浴炉
质量一致性考虑 ，正常工艺人工排放的零件盐水淬
火 的 工 艺更 优 。
（ ）稳定性试验 由于多用炉渗碳后必须直接 ３ 淬火 ，如需盐浴炉加热重新淬 ，还需先退火，不利 于节能。为此 ，将工艺优化为人工排放装炉，小渗
碳 炉 渗碳 ＋ 浴 炉淬 硬 进行 稳 定试 验 。 盐
图 ５
试验工艺 ：小渗碳炉２ 预渗＋ Ｏ 强渗 ，出炉坑 ｈ ｌｈ 冷后再在盐浴炉８０ １ Ｃ淬盐水 ，坑式炉１０ ８￣ Ｃ回火 。 试 验结果见 图６ 图７ 、 ，连续 １炉次全部合格。 ０
也有５ ５ Ｃ ～１ＨＲ 的降低。③理化室检测渗碳深度方 法 为硬度法 ，由于硬度法受到淬火情况影响 ，以往
采用 （５ ±１ ）℃在快速光亮淬火油 中淬火 ，硬 ８０ ０ 度偏低 ，造成硬度法检测深度比金相法浅 。
图 １
（）生产设备与工艺 爱协林多用箱式炉有气 ２ 氛保护 ，且具备高精度氧探头 ，能对炉内碳势精确 控制 ，故首选 该设备 （ 见图２ ）。其正常热处理工 艺为 ：４０Ｃ ５ ￣预氧化２ ，强渗时 间为１ｈ ｈ ２。
正常工艺人工排放的零件 延长 强渗时间 ， ８ ℃×２ ４Ｏ ｈ
预氧化 ，人工排放的零件
１５ － ３ １５ ５
．
８０ １Ｃ淬
盐水 ，ｌＯ ８℃ 坑式炉回火
由表２ 可知 ：由于用硬度法检测渗碳 层深 度 ，
图 ４
同样渗碳 的零件 ，淬盐水的淬透性 比淬油强，故重 新加热淬盐水后所表现 的渗碳层深度 明显提高 ，正 常工艺都能满足技术要求 ，但从工艺稳定性与零件
３
由于上述因素影响 ，导致该零件返 工率居高不 下 ，一度达￣５ ％，对生产进度造成极大影响。 ／ ｆｏ
２ 改进途径探 索 ．
（ ）催渗方法 从催渗机理上讲 ，目前分稀土 １
催渗技术、Ｂ Ｈ催渗技术和预氧化催渗技术三类。
图 ２
ห้องสมุดไป่ตู้
从使用情况看 ：稀土催渗技术在实际使用过程
４： Ｏ ６
备使用寿命 ，所以当年推荐这种方法 的厂家现 已不 再 使用 ；氧化催渗技术也就是在多用炉 中采用的表 面预氧化 ，在这个零件上催渗效果不明显 。
Ｏ３ － ５ Ｏ７ ． ０４ ． ０ ７
．
×２ ｈ
随意
×２ 强渗 ｈ 人工排放 时 间延长２ ｈ
碳 势０９ ．％预 渗 ｌ ， ｈ ９ ０Ｃ碳势 １ ２＂ １ ％强渗
预氧化工艺 排料方式 渗碳层深度佃ｍ ４ ０ ×２ ５℃ ｈ 随意 ４ ０ ×２ 人工排放 ５℃ ｈ ４０ ８℃
４ ０Ｃ ８￣
果 ，在热处理杂志正面报道也较多 ，但是腐蚀性化
学物 质在 “ 活化工件表面”的同时 ，会对产品和设
备注 多 用 炉 ， ９ ０℃ ０
备造成腐蚀 ，特别对氧探头的影响更明显 ，影响设
类材料加工件 （ 表面状况 良好 ）相 比，其渗碳速度 受到很大影响。按 照前期检验报告统计 ，渗速降低 ３ ％～４ ％，即正常件渗 层深度到 １ ｍｍ时 ，推杆 ０ ０ ． ０ 球座渗层只有０６ ． ｍ深。②零件呈碗状，在装 ．～０７ ｍ 炉时一般随意重叠 （ 图３ 见 ），较密的装炉方式影 响气流正常循环 ，导致硬度软硬不均或渗层深 度偏
高的问题 ，经分析认为有３ 方面 的原 因 ：①零件 个
采用２ 钢冷挤 压成形 ，表 层 已有一 层致密的氧化 ０ 膜 ，使 工件表面被 钝化 。该钝化膜 的存在会影 响 碳 、氮在工件表面的吸附 ，且伴有局部脱碳 ，与同
１ 现 生产工艺 ．
（ ）零件技 术要 求与工艺 流程 １ ２ 钢冷挤压 ０
件推 杆球 座结构 如 图 １ 所示 。技术 要求 ：渗 碳 层 深度１ ～１ ｍｍ，硬度为５ ～５ ＨＲＣ ． ０ ． ４ ２ ８ 。其 工艺流 程 ：下料 一冷挤压成形 一渗碳淬硬 （ 渗碳深度 １ ． ０
～
１ｍ ． ｍ，硬 度５ ～５Ｈ Ｃ）一机 加 工 一焊接 。 ４ ０ ８Ｒ
所示 。为 了改变这种情况 ，我们改进装炉方式 ，采 用 人工排料 ，减少零件重 叠现 象 ，如 图５ 所示 从
。 ．
我 们认 为 ， “ 表面预氧化＋ 人工排放 ”可 以解
决一些渗层的均匀性 问题 ，提高一点渗速 ，但即使
延长工艺时间也不能满足技术要求。 （ ）渗碳后重新加热淬盐水试验 将正常工艺 ２ 随意堆放 的零件 、正 常工艺人工排放的零件和延长
推杆球座渗碳淬硬工艺
一
汽解放公 司无锡柴 油机 厂 （ 江苏 ２ ４ ２ ） 马静芬 冯雅 明 １ ０ ６
我厂２ 钢推杆球座 ，一直选用爱协林 多用箱式 ０ 炉直接渗碳淬硬 ，但渗碳淬硬后往往深度偏浅 ，硬 度合格。即使延长工艺时间，返工率也较高 ，箱式 多用炉生产成本较高。
（ ）问题分析 针对推杆球座 （０ ）返工率 ３ ２钢
．
１ｈ ２
（ ）改 变装炉方式 ２
原 装炉方式 是随意堆放
由表 １ 可知 ：人 工排料 比随意堆放渗碳 层深 度 深 ，预氧化温度提高￣ ４ ｏ Ｕ ８ ℃，深度提高不明显 ，
采 取这 两 个措 施 都 不 能达 到 技 术要 求 。
的 ，零 件与零 件之 间有重叠 现象 ，不 利于 气体流 动 ，影 响渗碳速度和造成渗碳 层深浅不一 ，如 图４
葚 逢参 ．工 篓 ： ’船 ， －删 ’ ．上 『 磊 内
中 ，都 有滴 管堵塞等 问题 ，增加 设备维修 成本 ；
ＢＨ催渗 技术过去 虽然对 渗碳 速度增加有 明显 的效
果不 明显 。为此我们又进行４ ０ ８ ℃预 氧化试验 ，试
验 结果 见 表 １ 。 表 １预氧 化试 验结果
理论上分析 ，采用人工排料 ，可改善小件零件 零 件 之间的不均匀性 。
强渗时间提高预氧化温度人工排放的零件重新加热 ，
进行淬盐水试验，其渗碳层深度检测结果见表２ 。
表２ 改变装炉方式 延长强渗时间淬盐水试验
种类 渗碳 层深度／ ｍ ｍ 正常工艺随意堆放零件 １Ｏ ． １ 备注 盐浴炉
质量一致性考虑 ，正常工艺人工排放的零件盐水淬
火 的 工 艺更 优 。
（ ）稳定性试验 由于多用炉渗碳后必须直接 ３ 淬火 ，如需盐浴炉加热重新淬 ，还需先退火，不利 于节能。为此 ，将工艺优化为人工排放装炉，小渗
碳 炉 渗碳 ＋ 浴 炉淬 硬 进行 稳 定试 验 。 盐
图 ５
试验工艺 ：小渗碳炉２ 预渗＋ Ｏ 强渗 ，出炉坑 ｈ ｌｈ 冷后再在盐浴炉８０ １ Ｃ淬盐水 ，坑式炉１０ ８￣ Ｃ回火 。 试 验结果见 图６ 图７ 、 ，连续 １炉次全部合格。 ０
也有５ ５ Ｃ ～１ＨＲ 的降低。③理化室检测渗碳深度方 法 为硬度法 ，由于硬度法受到淬火情况影响 ，以往
采用 （５ ±１ ）℃在快速光亮淬火油 中淬火 ，硬 ８０ ０ 度偏低 ，造成硬度法检测深度比金相法浅 。
图 １
（）生产设备与工艺 爱协林多用箱式炉有气 ２ 氛保护 ，且具备高精度氧探头 ，能对炉内碳势精确 控制 ，故首选 该设备 （ 见图２ ）。其正常热处理工 艺为 ：４０Ｃ ５ ￣预氧化２ ，强渗时 间为１ｈ ｈ ２。
正常工艺人工排放的零件 延长 强渗时间 ， ８ ℃×２ ４Ｏ ｈ
预氧化 ，人工排放的零件
１５ － ３ １５ ５
．
８０ １Ｃ淬
盐水 ，ｌＯ ８℃ 坑式炉回火
由表２ 可知 ：由于用硬度法检测渗碳 层深 度 ，
图 ４
同样渗碳 的零件 ，淬盐水的淬透性 比淬油强，故重 新加热淬盐水后所表现 的渗碳层深度 明显提高 ，正 常工艺都能满足技术要求 ，但从工艺稳定性与零件
３
由于上述因素影响 ，导致该零件返 工率居高不 下 ，一度达￣５ ％，对生产进度造成极大影响。 ／ ｆｏ
２ 改进途径探 索 ．
（ ）催渗方法 从催渗机理上讲 ，目前分稀土 １
催渗技术、Ｂ Ｈ催渗技术和预氧化催渗技术三类。
图 ２
ห้องสมุดไป่ตู้
从使用情况看 ：稀土催渗技术在实际使用过程
４： Ｏ ６
备使用寿命 ，所以当年推荐这种方法 的厂家现 已不 再 使用 ；氧化催渗技术也就是在多用炉 中采用的表 面预氧化 ，在这个零件上催渗效果不明显 。
Ｏ３ － ５ Ｏ７ ． ０４ ． ０ ７
．
×２ ｈ
随意
×２ 强渗 ｈ 人工排放 时 间延长２ ｈ
碳 势０９ ．％预 渗 ｌ ， ｈ ９ ０Ｃ碳势 １ ２＂ １ ％强渗
预氧化工艺 排料方式 渗碳层深度佃ｍ ４ ０ ×２ ５℃ ｈ 随意 ４ ０ ×２ 人工排放 ５℃ ｈ ４０ ８℃
４ ０Ｃ ８￣
果 ，在热处理杂志正面报道也较多 ，但是腐蚀性化
学物 质在 “ 活化工件表面”的同时 ，会对产品和设
备注 多 用 炉 ， ９ ０℃ ０
备造成腐蚀 ，特别对氧探头的影响更明显 ，影响设
类材料加工件 （ 表面状况 良好 ）相 比，其渗碳速度 受到很大影响。按 照前期检验报告统计 ，渗速降低 ３ ％～４ ％，即正常件渗 层深度到 １ ｍｍ时 ，推杆 ０ ０ ． ０ 球座渗层只有０６ ． ｍ深。②零件呈碗状，在装 ．～０７ ｍ 炉时一般随意重叠 （ 图３ 见 ），较密的装炉方式影 响气流正常循环 ，导致硬度软硬不均或渗层深 度偏
高的问题 ，经分析认为有３ 方面 的原 因 ：①零件 个
采用２ 钢冷挤 压成形 ，表 层 已有一 层致密的氧化 ０ 膜 ，使 工件表面被 钝化 。该钝化膜 的存在会影 响 碳 、氮在工件表面的吸附 ，且伴有局部脱碳 ，与同
１ 现 生产工艺 ．
（ ）零件技 术要 求与工艺 流程 １ ２ 钢冷挤压 ０