井式氣體滲碳爐

井 式氣體滲碳爐是新型節(jié)能周期作業(yè)式熱處理電爐，主要供鋼制零件進(jìn)行氣體滲碳。由于 選用超輕質(zhì)節(jié)能爐襯材料和先進(jìn)的一體化水冷爐用密封風(fēng)機(jī)，該系列滲碳爐爐溫均勻、升溫快、保溫好 ，工件滲碳速度加快，碳勢氣氛均勻，滲層均勻，在爐壓提高時，亦無任何泄漏，提高了生產(chǎn)效率和滲 碳質(zhì)量。

1、該種爐型主要為國標(biāo)型尺寸（如：35KW、60KW、90KW、105KW等幾個規(guī)格品種）

2、國標(biāo)爐型均選用耐火磚砌筑爐襯，配套爐壁安裝螺旋形電阻絲進(jìn)行加熱

3、隨爐配套爐罐、料框、格柵、爐罐座、絕熱箱、扇形板、風(fēng)葉等耐熱鋼組件

4、爐蓋上端配置水冷型專用風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)軸/軸承選用耐熱材質(zhì)，并配套滴注器等組件

1.井式電阻爐

2.深井式電阻爐

3.大型井式爐

4.全纖維井式爐

5.井式回火爐

6.井式氣體滲碳爐

綜合國內(nèi)外幾十年的螺紋釬桿研究和生產(chǎn)實(shí)踐， 最佳的螺紋釬桿生產(chǎn)工藝路線是低碳高強(qiáng)度合金中空鋼， 經(jīng)成形加工后進(jìn)行整體滲碳處理，在專用的冷卻罐中控制冷卻，兩端重新進(jìn)行中頻加熱淬火和低溫回火，然后內(nèi)外表面進(jìn)行清理，再進(jìn)行有效的防腐處理。

(1)滲碳工藝

螺紋釬桿進(jìn)行整體滲碳處理要有足夠深的井式氣體滲碳爐。國內(nèi)已有幾家建成了有效深度4.5~7.0 米的井式氣體滲碳爐， 采用滴注式氣體滲碳。國外大部分用氣源式。滴注式氣體滲碳所采用滴注液配方很多:有甲醇+煤油、甲醇+丙酮、甲醇+甲苯、甲醇+醋酸乙脂、煤油+空氣、甲醇+異丙醇(或同時加少量空氣)等等。一般是用甲醇+丙酮;煤油+空氣成本最低，但表面含碳量偏高和容易出現(xiàn)碳黑。較理想的是甲醇+醋酸乙脂的滴注液配方而且便于滲碳過程的碳勢控制。甲醇+甲苯是滲碳能力很強(qiáng)的滴注液。上述各種配方可根據(jù)各廠的經(jīng)驗(yàn)、使用習(xí)慣和生產(chǎn)實(shí)際選擇。

滲碳溫度是:920~930℃±10℃， 有的廠采用890℃±10℃，溫度高、滲碳速度快、時間短、生產(chǎn)周期快。溫度低一點(diǎn)、滲碳時間長但爐罐使用壽命時間長且表面含碳量易控制在理想范圍， 螺紋釬桿滲碳層厚度一般控制在0.6~0.9 毫米， 釬桿直徑大取上限， 直徑小取下限(滲碳層厚度按>HV500 的厚度計算)。滲碳層表面含碳量最好控制在0.8~0.85%，一般不允許超過0.95%。

滲碳層表面含碳量的控制對螺紋釬桿是十分重要的。滲碳層表面含碳量的控制往往是通過爐內(nèi)碳勢來控制。碳勢的高低與選用的滴注液配方有關(guān)，也與滲碳溫度有關(guān);滲碳溫度高、碳勢高、滲碳速度快;溫度低、碳勢低、滲碳速度稍低。螺紋釬桿滲碳層的表面含碳量過高，會出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物，增加滲碳層的脆性和缺口敏感性;淬火后也會出現(xiàn)粗大的馬氏體和過多的殘留奧氏體，造成釬桿表面硬度低和耐磨性降低。表面含碳量過高勢必造成碳深度坡度曲線變陡，容易造成滲碳層的剝落。

計算機(jī)控制技術(shù)在滲碳熱處理過程的應(yīng)用， 解決了一系列的滲碳熱處理質(zhì)量控制問題?？梢酝ㄟ^微機(jī)控制:爐內(nèi)碳勢(≤0.05%C)、溫度(精確度≤5℃，大爐子)，滲碳層厚度(≤0.1 毫米)以及時間、流量、超溫報警等諸多參數(shù)控制。保證釬桿滲碳質(zhì)量的高要求。

(2) 滲碳后的冷卻

滲碳后的控制冷卻，主要目的是保證釬桿體獲得較均勻的硬度，防止冷卻過程中釬桿表面過份氧化或脫碳。國外螺紋釬桿專用滲碳爐，配有專門設(shè)計的控制冷卻裝置，可以控制和調(diào)節(jié)不同的冷卻速度，以保證不同直徑品種的冷卻要求，而達(dá)到所規(guī)定的硬度要求和組織要求。國內(nèi)個別廠家對原有的井式氣體滲碳爐的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造。國內(nèi)大部分廠家多采用罐冷、空冷式風(fēng)冷，桿體硬度隨品種和裝爐量的不同波動比較大、均勻性也欠佳、給釬桿產(chǎn)品的彈性、剛性和使用壽命造成影響，應(yīng)引起有關(guān)廠家的重視。

長釬桿經(jīng)整體滲碳后冷卻會出現(xiàn)較大的彎曲，給釬桿矯直增加了不少困難，而冷卻后要保證釬桿有好的剛性和彈性，要求硬度在HRC40 左右， 彎曲的HRC40 的釬桿難于矯直，增加了矯直的工作量。大批量生產(chǎn)要配備效率高的矯正機(jī)。

在滲碳質(zhì)量管理上，每爐要有隨爐試樣，作為該爐滲碳質(zhì)量檢查樣品，并進(jìn)行金相分析、滲碳層厚度測量、表面網(wǎng)狀碳化物的評級等，并進(jìn)行生產(chǎn)記錄和備查。

(3) 滲碳后的熱處理

釬桿整體滲碳后，為了提高兩端螺紋部位的耐磨性和疲勞強(qiáng)度，要進(jìn)行淬火和低溫回火處理，其淬火、回火工藝是:840~860℃±20℃淬油+200~220℃回火。

淬火加熱最好采用中頻感應(yīng)加熱，加熱長度略超過過渡槽(或搬柄槽)，淬火后表面硬度應(yīng)≥HRC58;回火，建議采用低溫鹽浴爐，回火后硬度≥HRC56。淬火回火后的釬桿要進(jìn)行最終精矯直、表面清理和防腐處理。

(4)其他熱處理工藝

目前國內(nèi)一些釬具生產(chǎn)廠，受投資或條件的限制，不具備深井式氣體滲碳爐，無法采用滲碳熱處理工藝，而又要生產(chǎn)螺紋釬桿，有些廠采用國產(chǎn)35SiMnMoV 鋼，常規(guī)淬火回火工藝或等溫淬火+回火工藝生產(chǎn)螺紋釬桿。

實(shí)踐證明，這種生產(chǎn)工藝路線，只能滿足螺紋釬桿的部分性能要求， 產(chǎn)品壽命與上述低碳高強(qiáng)度合金鋼+滲碳熱處理工藝路線的產(chǎn)品相比有較大的差距。

此外，也應(yīng)該指出:中空鋼的生產(chǎn)工藝和冶金質(zhì)量， 對螺紋釬桿的質(zhì)量和壽命有著重大的影響， 凡是造成中空鋼或釬桿內(nèi)孔和外表面缺陷的因素，都會降低釬桿的使用壽命，凡是減少內(nèi)孔和外表面缺陷或強(qiáng)化內(nèi)孔和外表面的因素，都能有效提高釬桿的使用壽命。