稀土渗碳技术在连续式渗碳炉上的应用

扩 散
Ｏ １ ￣ ．０ ．０ ０２ ２３ ～ １－ ０ ０ ２
预冷
０ ３４ ￣ Ｏ
车渗碳 齿 轮金相 检验 》标 准 规
定 执行 。
稀土 甲醇 ／ ｍＬ・ ｉ ａ ｒｎ
Ｏ
１～ Ｏ ５ ３
１￣０ ５ ３
１￣ ５ ０ ２
０
图１ 连续 炉稀 土渗碳 工艺 曲线
以前 在 连续 式渗 碳 炉上做 过 多 次研 究 与 实际 生产
技 术 要 求范 围之 内 ，但 渗碳 周期 比较 长 ，耗 能较 高 ， 尤其 是对 大模 数齿 轮 （ 模 数在 １ ～ 如 １ ｍｍ、 渗碳 淬 Ｏ ３ 火有效 应 化层 深度 １７ ～ ．０ｍｍ ）的渗碳 过程 。 ．０ ２１ 在 常规 渗 碳 过 程 中 ，一 般 采 用 扩 散 的 方式 来 降 低 奥 氏体 碳 浓度 ，而 稀 土渗 碳与 常 规渗 碳不 同 ，渗碳 过 程 一般 采 用较 高 的碳 势 （ ＝１２ Ｃ ． ％～１４ ％Ｃ ）， ．０
５ ～ ３ Ｈ ￣；５ ４ ８ ６ ＲＣ ［ ～ ０ ＨＲＣ： ３
９ ５～ ３ ２ ９０
＼
／
９０ ９
＼
４
８ ０ ８ ０ ／ ４～８
加热
丙烷 ／ ・ ｍ０ ｈ Ｏ ２３ ～ ０ 氨气／ ・ ｍ。 ｈ 甲醇 ／ ｍＬ・ ｉ ａ ｒｎ
Ｊ９ ６～ ＝３ ４２ ＨＲＣ。
冷淬 火 （ 区 ） ８ Ｏ ℃保 温 室从 动齿 轮上 压床 淬 火 ５ 一 ７ 一 ６ ～ ０。 清洗一 １ ０ ｏ Ｘ 回火一 ３ ｎ ０７ Ｃ ｈ ８ Ｃ ６ ０ｍｉ 抛丸 清
理一 交检 。稀土 渗碳 工艺 采用稀 土氨 （ ） 甲醇 工 气 一
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哈尔 滨汇 隆汽车 箱桥 有 限公 司 金 荣植
哈尔滨 工业 大学 刘志 儒
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哈尔滨 意锋 稀土材 料开 发有 限公 司 刘成 友
１ 齿 轮 技术 要 求
１１ 齿 轮材料 ．
产 品为 Ｅ １ ３ “ 风 ”牌载 货车 后桥 主 、从 Ｑ一 型 东 ５
１３ 稀 土渗碳 工艺 与设 备 ．
生 产 搬 １ 土 碗 扬 囊
稀土渗碳技术在连续式渗碳炉上 的应用
为解 决 目前载货车 圆锥 齿轮在热处理加工 中周 期较长 、能耗较 高、废气排放较 多及 连续式渗碳 炉稀土渗碳工艺稳定性较 差的问题 ，将稀土渗碳 技术应用在连续式渗 碳炉 中取得 了较 好效 果 ，并在
连续 式渗碳 炉上首次 实现 了驱动桥圆锥齿轮稀土渗碳产 业化。
齿 轮 渗 碳 淬火 和 回 火 设备 为 “ Ｓ１ Ｌ ５”型双 排 连 续式 气体渗 碳 自动 生产 线 （ 称连 续式 渗碳 炉 ）。连 简
续 式 渗碳 炉 稀 土渗 碳 工 艺路 线 （ 图 １） ：６ ￣ ０ 如 为 ０ ７
。 洗一４ Ｏ ５ ０ ℃预 处理 一８ ０ ０ Ｃ清 ５ ～０ ８ ～９ ０℃ 预 热 （ １ 区 ） ９ ０ ９ ５０ 预 渗碳 （ 区 ） ９ ５ ９ ０ｏ 一 ２ ～ ２ Ｃ ２ 一 ２ ～ ３ Ｃ渗碳
应 用 ，但 由于使 用 简单 的稀土 材 料作 为稀 土渗 剂 ，在 炉 内介质 滴 注 管 内常 发生 结 焦与堵 塞 情 况 ，影 响 了稀 土在 炉 内 的有效 发 挥 ，使 工 艺不 能得 到 稳定 执 行 。 因 此 ，严 重影 Ⅱ 向了稀 土渗 碳 技术 在连 续 式 渗碳 炉 上 的生 产应 用 ，使 稀 土渗 碳产 业 化难 以实 现。 为使 工 艺装 备 更好 地 适应 稀 土渗 碳技 术 要 求 ，此 次采 用 了 以下 多项 专利 技术 对相 关 工艺 装 备进 行 改造 。 连 续 式 可控 气氛 渗碳 炉稀 土 催 渗剂 加入 装 置 （ 专 利号 Ｚ ９ ． ５ ８２）： Ｌ ７２１ ９ ． ４ 双排 稀 土化 学热 处理 渗碳 炉 滴注 管 的 改进 （申请
艺。
１２ 产 品技术 要求 ． 主 、从 动 圆锥 齿 轮 渗 碳 淬 火 有效 硬 化 层 深 度 要
求 为 １７ ～ ．Ｏ ｍｍ ；金 相组 织碳 化 物 １ ５ ，马 氏 ．０ ２ １ ～ 级
体 、残 留奥 氏体 １ ５ ；齿 轮 ～级
表 面 与 心 部 硬 度 要 求 分 别 为
定 数量 的初始 不平衡 量Ｕ 作 为样本 ，然 后利 用该控 制 器 带 有 的ＣＤＭ系统 进 行 处理 。 不 过 ，就 反馈 补 偿 的
合 理性 和相 对加 工进程 的影Ⅱ 而言 ，采用 前面 的做 法 向
更为适宜。 圈
１『 汽车Ｔ艺与材料 Ａ Ｍ ８ Ｔ ＆
２１年 ７ ００ 第 期
． ± 生
．
产 搬 砀 琐 场。
Ｃ ＝ ．５％～ ９ ％碳 势 ，以保 证 渗 碳层 金 相 组 织 在 ０８ Ｏ．５
２ 稀 土 渗 碳 结 果 与 分 析
２１ 设 备 改造及 效 果 ． （ 稀 土渗碳产业化过程 中需解决两项关键 问题 １） ａ热处理 工艺装备问题 ，即解决稀土渗剂堵塞问题。 ．
（ 区 ） ８ ０ ９ Ｃ扩散 （ 区 ） ８ ０ ８ ０℃预 ３ 一 ９～ １ ０。 ４ 一 ４～５
动 圆锥 齿 轮 ，均 采 用 ２ Ｃｒ ＴＨ钢 制 造 。其 材 料 化 Ｏ Ｍｎ ｊ 学成 分要 求执行 ＧＢＴ ５ １ — ２ ０ 保证 淬透 性结 构 ／ ２ ６ ０ ４《
钢 》标 ； 隹：材料 氧含 量 ≤２ ×１ ～；材料 淬透性 能 为 ０ ０
８０ ８０ ４￣ ５
５
非 马 氏体层 深度 ≤２ ｕｍ。 ０ 检验 按 ＱＣ － ２ ２ １ ９ 汽 ／ ６ — ９ ９《 ｒ
强渗 Ｉ
０３ － ０ ．０ ０ ６ ２３ ￣ １ ￣０ ０ ２
强渗 Ｉ Ｉ
０ ３ ～ ．０ ．Ｏ ０６ ２３ ￣ ２～Ｏ Ｏ ３