滲碳的常見缺陷及其防止

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。