渗碳和保护气氛淬火

渗碳和保护气氛淬火工艺守则

1 适用范围

本守则适用于渗层深度小于0.3mm的浅层渗碳和保护气氛光亮淬火两种工艺的操作，淬火碳钢厚度不大于5mm。

2辅助材料

2.1工业级甲醇CH3OH，高温裂解后作为载气，网带炉860℃时碳势约0.65％。

2.2 工业级甲苯C6H5CH3，高温裂解后作为渗碳的富化气，网带炉920℃时碳势约0.95％。

2.3 工业级氨气（液氨），炉内裂解提供活性氮原子。

2.4 MDW 202快速光亮淬火油

2.5 常温除油清洗剂

3 设备与工具

3.1 RCG9-30×350×5网带淬火炉，最高工作温度920℃，附PID数字仪表控温、可控硅电源，XMD自动记录仪以及淬火油槽和它的控温装置。

3.2 40kW及48kW网带回火炉，附二位式控温仪。

3.3 甩干机

3.4 超声波除油装置

4 工艺准备

4.1磨火花鉴别材料，确定符合图纸。

4.2检查工件无严重油污，严重锈蚀。

4.3检查滴注罐是否足够甲醇和甲苯

5网带炉的操作

5.1首先接通电控柜开关，检查电压、加热电流、淬火和提升网带传动、循环冷却水系统是否正常；检查甲醇、甲苯（或丙酮）、淬火油槽的油量以及水封的水量是否足够数量。

5.2 炉子升温至550℃打开调速器开关，指示数350r/min；待淬火冷却油70±5℃；炉温到达工艺温度调速器指示数调整为规定值，同时拧开流量计旋钮调整保护气氛至规定值。

5.3 尽量朝网带上均匀平整地多装工件、低速率输送；不要少装、高速率输送；这样可以延长马弗罐和活动炉底板寿命以及提高经济效益。

5.4巡查中注意观察工件表面是否存在烟尘沉淀，每星期一次送入少量空气1～2h缓慢烧掉炉内碳黑。

5.5 经常检查流量计数值，每12h至少捅炉内滴注管一次，清空碳黑块。

5.6 在工件能进炉膛前提下，尽量降低炉门高度，碳氮共渗尽量减少炉门开启次数，注意生产过程火焰是否完全封闭整个炉门口。

5.7 关炉：断开保护气→下调仪表温度→3min后断开循环油泵→550℃关调速器→压缩空气开关→550℃保温等待工件。

6工艺过程

6.1淬火

常用钢种淬火温度

SK5 810℃840℃（厚度δ≥2.5mm）

65Mn 820℃860℃（厚度δ≥2.5mm）

45钢，50钢（S50C或1050）800～830℃，870～880℃(厚度δ≥4mm) 60Si2MnA 850～870℃

50CrV 850～860℃

碳氮共渗温度860～880℃

加热时间

有效加热区长度3500mm，除以网带移动速率，得到有效加热时间。该时间无具体规定，操作人员根据工件装炉量，厚度，形状以及加热温度，在确保热透、不浪费生产效率、淬火后同一工件各测量点之间，不同工件之间硬度波动值最小的前提下，自行掌握。

淬火冷却油

一般使用温度50～110℃，最佳温度70±5℃。

气体流量

淬火：甲醇流量10～18ml/min

碳氮共渗：甲醇流量10～20ml/min 甲苯流量10～15ml/min，氨气0.10～0.16m3/h。

6.2除油

工件连同网篮放入离心甩干机约10min，然后转移至2～4％，50～98℃水基清洗剂溶液超声波3～5min，除去95％以上淬火油。注意低温回火的工件如果有油，会产生半炭化焦油现象，给下工序电镀或发黑造成严重除油困难，使电镀件抗蚀能力显著下降，例如盐雾试验不

6.3回火

65Mn第二次回火容易产生回火脆性，应重新淬火返工加以避免。避开某些钢种回火脆性区，某些工件回火后摊开加快冷却。

网带炉中温回火，除工件厚度δ＜0.3mm，装炉量较少，保温时间可以低至40min外，其余工件50～75min。

碳氮共渗工件低于320℃网带炉回火的，根据装炉量的多少60～120min。

弹性件回火硬度与温度关系参考：

要求硬度HRC

钢号50～55 45～50 40～45

回火温度℃

45钢220～260 280～330 340～370

50 220～280 300～380 390～430

SK5 240～300 330～390 400～460

65Mn 300～340 360～430 440～480

60Si2MnA 340～380 400～440 460～500

40Cr 200～250 250～420 420～470

碳氮共渗钢280～370 380～410 420～480

7 注意事项

7.1 摆放工件时特别小心工件掉出网带，卡在活动炉底板上挂坏网

7.2存放甲醇、甲苯（丙酮）的地方禁止烟火，不得有杂物，尤其是易燃物品，必须配备灭火设施。甲醇剧毒，不得进入嘴和眼。

7.3 延长网带炉寿命的关键是合理安排生产，尽量使网带上工件重量均衡和防止骤升骤降温度，为保护网带炉，原则上使用温度不得超过880℃例如这样转换工作温度880℃→850℃→820℃→850℃→880℃。

7.4为保证网带炉的寿命，温度560℃以上网带不得停止运行，原则上使用温度不得超过880℃。