Kā kontrolēt karburētā slāņa dziļumu DC06 karburizācijas laikā?
Karburizējot DC06, karburizēts slāņa dziļums (parasti to definē kā attālumu no virsmas līdz vietai, kur oglekļa saturs sasniedz 0,4% C) jākontrolē, koordinētas manipulācijas ar procesa parametriem. Galvenā pieeja ir optimizēt parametrus, pamatojoties uz oglekļa atomu difūzijas izturēšanos austenītā, ņemot vērā ultra - zemu oglekļa saturu DC06 (c mazāks vai vienāds ar 0,008%). Šīs ir īpašas vadības metodes un galvenie punkti:
I. Galvenie ietekmējošie faktori un kontroles loģika
Karburizēts slāņa dziļums būtībā ir oglekļa atomu difūzijas dziļums augstā temperatūrā, kas seko Fika difūzijas likumam un kuru galvenokārt ietekmē trīs parametri. Vadības loģika ir šāda:
Karburizācijas temperatūra
Jo augstāka temperatūra, jo lielāks oglekļa atomu difūzijas koeficients (difūzijas ātrums palielinās eksponenciāli). DC06 karburizācijas temperatūru parasti kontrolē no 880 līdz 930 grādiem (jābūt virs tērauda austenitizācijas temperatūras 727 grādos, lai nodrošinātu oglekļa izšķīšanu austenītā).
Vispārīgais noteikums: uz katriem 10 grādu temperatūras paaugstināšanās difūzijas ātrums palielinās par aptuveni 25–30%. Piemēram, karburizācijas dziļums 930 grādos 2 stundas ir līdzvērtīgs karburizācijas efektam 880 grādos 3-4 stundas.
Karburizācijas laiks
Tajā pašā temperatūrā karburētā slāņa dziļums ir proporcionāls tā laika kvadrātsaknei (
δ ∝
t
).
Vispārīgais noteikums ir tāds, ka, palielinoties laikam, dziļums palielinās, bet palielināšanās ātrums pakāpeniski palēninās (izvairieties pārmērīgi pagarināt laiku, kas palielina enerģijas patēriņu un raudo graudus). Piemēram, mērķa dziļumam 0,3 mm ir vajadzīgas 2–3 stundas, savukārt mērķa dziļumam 0,5 mm ir vajadzīgas 5-6 stundas (900 grādos).
Karburizējošs vidēja oglekļa potenciāls
Oglekļa potenciāls (oglekļa koncentrācija krāsns atmosfērā) nosaka virsmas oglekļa saturu un netieši ietekmē difūzijas virzošo spēku (jo lielāka ir oglekļa koncentrācijas atšķirība starp virsmu un iekšpusi, jo ātrāk difūzija). DC06 karburizēšanai oglekļa potenciāls jākontrolē no 0,8% līdz 1,2% C (augsts oglekļa potenciāls paātrina sākotnējo difūziju, bet pārāk augsts oglekļa potenciāls var viegli izraisīt virszemes tīkla karbīda nokrišņus). II. Iestudēta procesa kontroles metode
Lai precīzi kontrolētu dziļumu un izvairītos no defektiem, DC06 karburizēšana parasti izmanto divus - skatuves procesu: "intensīva karburizēšana + difūzija":
Intensīva karburizācijas stadija (ātra sabiezēšana)
Mērķis: ātri izveidojiet augstu virsmas oglekļa koncentrāciju, lai nodrošinātu dziļa difūzijas virzošo spēku.
Parametri: temperatūra 900–930 grāds, oglekļa potenciāls 1,0-1,2% C un ilgums 60–70% no kopējā karburizācijas cikla.
Piemēram, mērķa dziļumam 0,4 mm 3 stundas intensīvas karburizācijas (920 grādi) var veidot provizorisku karburizētu slāni, kas ir aptuveni 0,3 mm biezs.
Difūzijas stadija (vienmērīgs dziļums)
Mērķis: samazināt virsmas oglekļa koncentrāciju (izvairieties no tīkla karbīdiem), izlīdziniet oglekļa koncentrācijas gradientu karburizētajā slānī un pārliecinieties, ka mērķa dziļums ir izpildīts.
Parametri: temperatūra, kas identiska intensīvai karburizācijai (vai nedaudz zemāk par 20-30 grādiem), oglekļa potenciāls 0,8–0,9% C un ilgums 30–40% no kopējā karburizācijas cikla. Piemēram, iepriekšminētajam 0,4 mm mērķim 1,5 stundu difūzijas periods (900 grāds) var sasniegt galīgo dziļumu 0,4–0,45 mm, virsmas oglekļa saturu samazinot līdz 0,8–1,0% C (lai izvairītos no ieslēgšanas).
III. Papildu kontroles pasākumi
Pre - vakuums un atmosfēras kontrole
Pirms karburizācijas evakuējiet krāsni (mazāks vai vienāds ar 10Pa), lai samazinātu piemaisījumus, piemēram, skābekli un slāpekli, novēršot DC06 virsmas oksidāciju (kas kavē oglekļa iekļūšanu).
Ieviešot karburizācijas barotni (piemēram, dabasgāzes + gaisa maisījumu vai petrolejas plaisāšanas gāzi), uzraugiet oglekļa potenciālu reālā laikā, izmantojot skābekļa zondi, un kontrolējiet ieplūdes attiecību slēgtā cilpā, lai nodrošinātu, ka oglekļa potenciāls paliek stabils iestatītajā vērtībā ± 0,05% C. C. C. C.
Krāsns iekraušanas optimizēšana
DC06 lapas/detaļas ir rūpīgi sakrautas, lai izvairītos no pārpildīšanas. Nodrošiniet vienotu krāsns atmosfēras cirkulāciju (īpaši aklos caurumos un sarežģītu detaļu rievās), lai novērstu lokalizētus karburizētus slāņus pārāk seklus vai pārāk dziļus. Plānam DC06 (mazāk vai vienāds ar 1 mm) kontaktpunktos var izmantot piekārto krāsns iekraušanas sistēmu, lai samazinātu "ēnas efektu" (nepietiekamu karburizāciju kontaktpunktos).
Testa bloka kalibrēšana
Katrai ražošanas partijai ir tāda paša materiāla un biezuma testa bloki kā DC06 krāsns. Pēc karburizācijas karburizētā slāņa dziļums tiek tieši izmērīts, izmantojot metalogrāfiju (slīpējot šķērsgriezumu un kodinot). Pēc salīdzināšanas ar mērķa vērtību nākamās partijas parametri ir labi noregulēti - (ja dziļums ir pārāk sekls, laiks tiek pagarināts par 10-15%).