Kako kontrolirati dubinu sloja karburizacije tokom karburizacije DC06?
Kada se raspazira DC06, karburizirana dubina sloja (obično se definira kao udaljenost od površine do točke u kojoj sadržaj ugljika doseže 0,4% c) mora se kontrolirati koordiniranim manipulacijom parametara procesa. Ključni pristup je optimizirati parametre na osnovu difuzijskog ponašanja ugljičnih atoma u Austenitu, uzimajući u obzir ultra - nizak sadržaj ugljika DC06 (C manji od 0,008%). Sljedeće su specifične metode kontrole i ključne točke:
I. Osnovni faktori i kontrolu logike
Dubina karburizirana sloja u osnovi je difuzijska dubina ugljičnih atoma na visokim temperaturama, koja slijedi Fik-ov difuzijski zakon, a primarno ih utječe tri parametra. Kontrolna logika je sljedeća:
Temperatura karburizacije
Što je veća temperatura, veća je koeficijent ugljičnog atomskog difuzije (difuzijska stopa eksponencijalno povećava). Temperatura karburizacije za DC06 obično se kontrolira između 880 i 930 stepeni (potrebna je iznad čelične temperature od 727 stepena da bi se osiguralo raspuštanje ugljika u austenitu).
Opće pravilo: Za svakih 10 stepeni povećanja temperature, stopa difuzije se povećava za oko 25-30%. Na primjer, dubina karburizacije u 930 stepeni 2 sata ekvivalentna je učinku karburizacije u 880 stepeni 3-4 sata.
Vrijeme karbulizacije
Na istoj temperaturi dubina karburiziranog sloja proporcionalna je kvadratnom korijenu vremena (
δ ∝
t
).
Opće pravilo je da se kako vrijeme povećava, dubina se povećava, ali brzina povećanja postupno usporava (izbjegavajte pretjerano proširiti vrijeme, što povećava potrošnju energije i grubo gorivo). Na primjer, ciljna dubina od 0,3 mm zahtijeva 2-3 sata, dok ciljna dubina od 0,5 mm zahtijeva 5-6 sati (u 900 stepeni).
Carburizacijski medijski potencijal ugljika
Karbonski potencijal (koncentracija ugljika u atmosferi peći) određuje površinski ugljični sadržaj i indirektno utječe na pokretačku silu za difuziju (veća razlika u koncentraciji ugljika između površine i unutrašnjosti, brže difuzije). Za DC06 karburizaciju, potencijal ugljika treba kontrolirati između 0,8%, a 1,2% C (visoki ugljični potencijal ubrzava početnu difuziju, ali previsok ugljični potencijal može lako dovesti do padavina za karbidnu površinu). II. Metoda inscenirane kontrole procesa
Da bi precizno kontrolirala dubinu i izbjegavati nedostatke, DC06 karburizacija obično koristi dva - stupanj faze: "Intenzivno karburizujuće + difuziju":
Intenzivna faza karburizacije (brzo zadebljanje)
Svrha: brzo uspostavljanje koncentracije ugljika visoke površine kako bi se osigurala pokretačka sila za duboku difuziju.
Parametri: Temperatura 900-930 stepen, ugljični potencijal 1,0-1,2% C, a trajanje 60-70% ukupnog ciklusa karburizacije.
Na primjer, za ciljnu dubinu od 0,4 mm, 3 sata intenzivnog karburizacije (920 stupnjeva) može formirati preliminarni karburistički sloj debljine približno 0,3 mm.
Difuzijska faza (ujednačena dubina)
Svrha: Smanjite koncentraciju ugljika na površini (izbjegavajte mrežne karbide), glatka gradijent koncentracije ugljika u karburizirani sloj i osigurajte da je ciljna dubina ispunjena.
Parametri: Temperatura identična intenzivnom karburizaciji (ili nešto niža do 20-30 stepeni), ugljični potencijal 0,8-0,9% C, a trajanje 30-40% od ukupnog ciklusa karburizacije. Na primjer, za spomenuto 0,4 mm cilj, razdoblje difuzije od 1,5 sata (900 stepeni) može postići završnu dubinu od 0,4-0,45 mm, a površinski ugljični sadržaj smanjen na 0,8-1,0% C (kako bi se izbjeglo embritet).
III. Pomoćne mjere kontrole
Pre - Kontrola vakuuma i atmosfere
Prije nego što se uhvatite, evakuirajte peć (manja ili jednaka 10PA) kako biste smanjili nečistoće poput kisika i dušika, sprječavajući površinsku oksidaciju DC06 (koja ometa penetraciju ugljika).
Prilikom uvođenja medija za karburizaciju (kao što je prirodni plin + pucanje zraka ili kerozen gas) u stvarnom vremenu u stvarnom vremenu i kontrolirati omjer usisavanja u zatvorenoj petlji kako bi se osiguralo da ugljični potencijal ostaje stabilan u zadanoj vrijednosti ± 0,05% C.
Optimiziranje opterećenja peći
DC06 listovi / dijelovi trebaju se pažljivo slagati kako bi se izbjegli prenapučenost. Osigurajte da su cirkulaciju ujednačene peći (posebno u slijepim rupama i žljebovima složenih dijelova) kako bi se spriječilo lokalizirane karburizirane slojeve previše plitke ili previše duboke. Za tanki DC06 (manji ili jednak 1 mm), viseći sistem za učitavanje peći može se koristiti za smanjenje "efekta sjene" (neadekvatna karburizacija na kontaktnim tačkama) na kontaktnim točkama.
Ispitna blok kalibracija
Za svaku proizvodnu seriju, testne blokove istog materijala i debljine kao DC06 postavljeni su u peć. Nakon karburizacije, dubina karburizirane slojeve izravno se mjeri pomoću metalografije (brušenje presjeka i jetkanja). Nakon usporedbe s ciljanom vrijednošću, parametri za sljedeću seriju su u redu - podešeni (ako je dubina previše plitka, vrijeme se produžava za 10-15%).