Hvordan styres det karburerede lagdybde under karburering af DC06?
Ved karburering af DC06 skal den karburerede lagdybde (typisk defineret som afstanden fra overfladen til det punkt, hvor kulstofindholdet når 0,4% C), kontrolleres gennem koordineret manipulation af procesparametre. Den vigtigste fremgangsmåde er at optimere parametre baseret på diffusionsadfærden af carbonatomer i austenit under hensyntagen til ultra - lavt kulstofindhold i DC06 (C mindre end eller lig med 0,008%). Følgende er specifikke kontrolmetoder og nøglepunkter:
I. Kernepåvirkende faktorer og kontrollogik
Den karburerede lagdybde er i det væsentlige diffusionsdybde af carbonatomer ved høje temperaturer, der følger Ficks diffusionslov og er primært påvirket af tre parametre. Kontrollogikken er som følger:
Karbureringstemperatur
Jo højere temperatur er, jo større er carbonatomdiffusionskoefficienten (diffusionshastigheden øges eksponentielt). Karbureringstemperaturen for DC06 styres typisk mellem 880 og 930 grader (skal være over stålets austenitiseringstemperatur på 727 grader for at sikre kulstofopløsning i austeniten).
Den generelle regel: For hver 10 graders stigning i temperaturen stiger diffusionshastigheden med ca. 25-30%. For eksempel svarer dybden af karburering ved 930 grader i 2 timer til effekten af karburering ved 880 grad i 3-4 timer.
Karbureringstid
Ved den samme temperatur er dybden af det karburerede lag proportional med datidens kvadratrot (
δ ∝
t
).
Den generelle regel er, at når tiden øges, øges dybden, men stigningen af stigningen bremser gradvist (undgå for at forlænge tiden, hvilket øger energiforbruget og grover kornene). For eksempel kræver en måldybde på 0,3 mm 2-3 timer, mens en måldybde på 0,5 mm kræver 5-6 timer (ved 900 grader).
Karburerende medium kulstofpotentiale
Kulstofpotentiale (kulstofkoncentration i ovnatmosfæren) bestemmer overfladen kulstofindhold og påvirker indirekte drivkraften for diffusion (jo større er forskellen i kulstofkoncentration mellem overfladen og det indre, jo hurtigere diffusionen). For DC06 -karburering bør kulstofpotentialet kontrolleres mellem 0,8% og 1,2% C (et højt kulstofpotentiale fremskynder initial diffusion, men for højt kulstofpotentiale kan let føre til overfladetetværkskarbidudfældning). Ii. Iscenesat processtyringsmetode
For nøjagtigt at kontrollere dybde og undgå defekter bruger DC06 Carburisering typisk en to - faseproces: "Intensiv karburisering + diffusion":
Intensivt karbureringstrin (hurtig fortykning)
Formål: Etabler hurtigt en høj overfladekulkoncentration for at tilvejebringe en drivende kraft til dyb diffusion.
Parametre: Temperatur 900-930 grad, kulstofpotentiale 1,0-1,2% C og varighed 60-70% af den samlede karbureringscyklus.
For eksempel kan en måldybde på 0,4 mm, 3 timers intens karburisering (920 grader) danne et foreløbigt karbureret lag ca. 0,3 mm tykt.
Diffusionstrin (ensartet dybde)
Formål: Reducer carbonkoncentrationen af overfladen (undgå netværkskarbider), glat carbonkoncentrationsgradienten i det karburerede lag, og sørg for, at måldybden er opfyldt.
Parametre: Temperatur identisk med intens karburisering (eller lidt lavere med 20-30 grader), kulstofpotentiale 0,8-0,9% C og varighed 30-40% af den samlede karbureringscyklus. For det førnævnte 0,4 mm-mål kan for eksempel en 1,5-timers diffusionsperiode (900 grader) opnå en endelig dybde på 0,4-0,45 mm, med overfladekulstofindholdet reduceret til 0,8-1,0% C (for at undgå omfavnelse).
III. Hjælpekontrolforanstaltninger
Pre - Vakuum og atmosfære kontrol
Før karburering skal du evakuere ovnen (mindre end eller lig med 10pa) for at reducere urenheder såsom ilt og nitrogen, hvilket forhindrer overfladeoxidation af DC06 (som hindrer kulstofindtrængning).
Når du introducerer karbureringsmediet (såsom en naturgas + luftblanding eller parafin krakende gas), skal du overvåge kulstofpotentialet i realtid ved hjælp af en iltprobe og kontrollere indtagelsesforholdet i en lukket sløjfe for at sikre, at kulstofpotentialet forbliver stabilt inden for den indstillede værdi ± 0,05% C.
Optimering af ovnbelastning
DC06 ark/dele skal stables omhyggeligt for at undgå overfyldning. Sørg for ensartet ovn atmosfære cirkulation (især i blinde huller og riller af komplekse dele) for at forhindre, at lokaliserede karburerede lag er for lavt eller for dybt. For tynd DC06 (mindre end eller lig med 1 mm) kan et hængende ovnbelastningssystem bruges til at reducere "skyggeeffekten" (utilstrækkelig karburisering ved kontaktpunkterne) på kontaktpunkterne.
Testblokkalibrering
For hver produktionsbatch er testblokke af samme materiale og tykkelse som DC06 placeret i ovnen. Efter karburering måles den karburerede lagdybde direkte ved hjælp af metallografi (slibning af tværsnittet og ætsning). Efter sammenligning med målværdien er parametre for den næste batch fine - indstillet (hvis dybden er for lav, forlænges tiden med 10-15%).