常見缺陷

(一)碳濃度過高

⒈產生原因及危害：如果滲碳時急劇加熱，溫度又過高或固體滲碳時用全新滲碳劑，或用強烈的催滲劑過多都會引起滲碳濃度過高的現象。隨著碳濃度過高，工件表面出現塊狀粗大的碳化物或網狀碳化物。由于這種硬脆組織產生，使滲碳層的韌性急劇下降。并且淬火時形成高碳馬氏體，在磨削時容易出現磨削裂紋。

⒉防止的方法

①不能急劇加熱，需采用適當的加熱溫度，不使鋼的晶粒長大為好。如果滲碳時晶粒粗大，則應在滲碳后正火或兩次淬火處理來細化晶粒。

②嚴格控制爐溫均勻性，不能波動過大，在反射爐中固體滲碳時需特別注意。

③固體滲碳時，滲碳劑要新、舊配比使用。催滲劑最好采用4—7%的BaCO3，不使用Na2CO3作催滲劑。

(二)碳濃度過低

⒈產生的原因及危害：溫度波動很大或催滲劑過少都會引起表面的碳濃度不足。最理想的碳濃度為0.9—1.0%之間，低于0.8%C，零件容易磨損。

⒉防止的方法：

①滲碳溫度一般采用920—940℃，滲碳溫度過低就會引起碳濃度過低，且延長滲碳時間；滲碳溫度過高會引起晶粒粗大。

②催滲劑(BaCO3)的用量不應低于4%。

(三)滲碳后表面局部貧碳

⒈產生的原因及危害：固體滲碳時，木炭顆粒過大或夾雜有石塊等雜質，或催滲劑與木炭拌得不均勻，或工件所接觸都會引起局部無碳或貧碳。工件表面的污物也可以引起貧碳。

⒉防止的方法

①固體滲碳劑一定要按比例配制，攪拌均勻。

②裝爐的工件注意不要有接觸。固體滲碳時要將 滲碳劑搗實，勿使滲碳過塌而使工件接觸。

③卻除表面的污物。

(四)滲碳濃度加劇過渡

⒈產生的原因及危害：滲碳濃度突然過渡就是表面與中心的碳濃度變化加劇，不是由高到低的均勻過渡，而是突然過渡。產生此缺陷的原因是滲碳劑作用很強烈(如新配制的木炭，舊滲碳劑加得很少)，同時鋼中有Cr、Mn、Mo等合金元素是促使碳化物形成強烈，而造成表面高濃度，中心低濃度，并無過渡層。產生此缺陷后造成表里相當大的內應力，在淬火過程中或磨削過程中產生裂紋或剝落現象。

⒉防止的方法：滲碳劑新舊按規定配比制，使滲碳緩和。用BaCO3作催滲劑較好，因為Na2CO3比較急劇。

(五)磨加工時產生回火及裂紋

⒈產生的原因：滲碳層經磨削加工后表面引起軟化的現象，稱之為磨加工產生的回火。這是由于磨削時加工進給量太快，砂輪硬度和粒度或轉速選擇不當，或磨削過程中冷卻不充分，都易產生此類缺陷。這是因為磨削時的熱量使表面軟化的緣故。磨削時產生回火缺陷則零件耐磨性降低。

表面產生六角形裂紋。這是因為用硬質砂輪表面受到過份磨削，而發熱所致。也與熱處理回火不足，殘余內應力過大有關。用酸浸蝕后，凡是有缺陷部位呈黑色，可與沒有缺陷處區別開來。這是磨削時產生熱量回火。使馬使體轉變為屈氏體組織的緣故。其實，裂紋在磨削后肉眼即可看見。

⒉防止的方法：

①淬火后必須經過充分回火或多次回火，消除內應力。

②采用40~60粒度的軟質或中質氧化鋁砂輪，磨削進給量不過大。

③磨削時先開冷卻液，并注意磨削過程中的充分冷卻

7碳鋼特點

(1)滲碳鋼的含碳量一般都在0.15--0.25%范圍內,對于重載的滲碳體,可以提高到0.25--0.30%碳素滲碳鋼中,用得最多的是15和20鋼,它們經滲碳和熱處理后表面硬度可達56--62HRC。但由于淬透性較低,只適用于心部強度要求不高、受力小、承受磨損的小型零件,如軸套、鏈條等.

(2)合金元素在滲碳鋼中的作用是提高淬透性,細化晶粒,強化固溶體,影響滲層中的含碳量、滲層厚度及組織.在滲碳鋼中通常加入的合金元素有錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、硼等.低合金滲碳鋼如20Cr、20Cr2MnVB、20Mn2TiB等,其滲透性和心部強度均較碳素滲碳鋼高,可用于制造一般機械中的較為重要的滲碳件,如汽車、拖拉機中的齒輪、活塞銷等.中合金滲碳鋼如20Cr2Ni4、18Cr2N4W、15Si3MoWV等,由于具有很高的淬透性和較高的強度及韌性,主要用以制造截面較大、承載較重、受力復雜的零件,如航空發動機的齒輪、軸等.

固體滲碳 ;液體滲碳 ;氣體滲碳---滲碳溫度為900--950C,表面層w(碳)為0.8--1.2%,層深為0.5--2.0mm.

滲碳后的熱處理---滲碳工件實際上應看作是由一種表面與中心含量相差懸殊碼復合材料.滲碳只能改變工件表面的含碳量,而其表面以及心部的最終強化則必須經過適當的熱處理才能實現.滲碳后的工件均需進行淬火和低溫回火.淬火的目的是使在表面形成高碳馬氏體或高碳馬氏體和細粒狀碳化物組織.低溫回火溫度為150--200C.

8注意事項

(1)滲碳前的預處理正火--目的是改善材料原始組織、減少帶狀、消除魏氏組織,使表面粗糙度變細,消除材料流線不合理狀態.正火工藝;用860--980C空冷、179--217HBS.

(2)滲碳后需進行機械加工的工件,硬度不應高于30HRC.

(3)對于有薄壁溝槽的滲碳淬火零件,薄壁溝槽處不能先于滲碳之前加工.

(4)不得用鍍鋅的方法防滲碳.