Kuinka hallita hiilihappoa kerrossyvyyttä DC06: n hiilihappomisen aikana?
Kun DC06 hiilihoitoainetta, hiilihallinnollisen kerroksen syvyys (tyypillisesti määritelty etäisyytenä pinnasta pisteeseen, jossa hiilipitoisuus saavuttaa 0,4% C) on valvottava prosessiparametrien koordinoidun manipuloinnin avulla. Keskeinen lähestymistapa on optimoida parametrit hiiliatomien diffuusiokäyttäytymisen perusteella austeniitissa ottaen huomioon DC06: n ultra - vähähiilipitoisuus (c pienempi tai yhtä suuri kuin 0,008%). Seuraavat ovat erityisiä ohjausmenetelmiä ja avainkohtia:
I. Ydin vaikuttaa tekijöihin ja hallintalogiikka
Hiilihihnakerroksen syvyys on olennaisesti hiiliatomien diffuusiosyvyys korkeissa lämpötiloissa, jotka seuraavat Fickin diffuusiolaki ja siihen vaikuttavat pääasiassa kolme parametria. Ohjauslogiikka on seuraava:
Hiilihappilämpötila
Mitä korkeampi lämpötila, sitä suurempi hiiliatomien diffuusiokerroin (diffuusioaste kasvaa eksponentiaalisesti). DC06: n hiilihappilämpötilaa säädetään tyypillisesti välillä 880 - 930 astetta (sen on oltava 727 asteen terästen austenitoitumislämpötilan yläpuolella, jotta varmistetaan hiilen liukeneminen austeniitissa).
Yleinen sääntö: Jokaisesta 10 asteen lämpötilan noususta diffuusioaste kasvaa noin 25-30%. Esimerkiksi 930-asteen hiilihappyyden syvyys vastaa 230 tunnin ajan, mikä vastaa hiiliöiden vaikutusta 880 asteessa 3-4 tunnin ajan.
Hiilihappoaika
Samassa lämpötilassa hiilihäiriöiden syvyys on verrannollinen ajan neliöjuureen (
δ ∝
t
).
Yleinen sääntö on, että ajan myötä syvyys kasvaa, mutta nousunopeus hidastuu vähitellen (välttää liian pidentämistä aikaa, mikä lisää energiankulutusta ja karkottaa jyviä). Esimerkiksi 0,3 mm: n kohteen syvyys vaatii 2-3 tuntia, kun taas tavoitesyvyys 0,5 mm vaatii 5-6 tuntia (900 asteessa).
Hiilihiilihiilispotentiaali
Hiilipotentiaali (hiilipitoisuus uunin ilmakehässä) määrittää pintahiilipitoisuuden ja vaikuttaa epäsuorasti diffuusion käyttövoimaan (mitä suurempi ero hiilipitoisuudessa pinnan ja sisäosan välillä, sitä nopeampi diffuusio). DC06: n hiilihapottamisessa hiilispotentiaalia tulisi hallita välillä 0,8% - 1,2% C (korkea hiilimahdollisuus kiihdyttää alkuperäistä diffuusiota, mutta liian korkea A -hiilipotentiaali voi helposti johtaa pintaverkon karbidin saostumiseen). II. Vaiheittainen prosessinhallintamenetelmä
Syvyyden tarkkaan hallitsemiseksi ja vikojen välttämiseksi DC06 -hiilihapotus käyttää tyypillisesti kahta - vaiheprosessia: "Intensiivinen hiilihapoisuus + diffuusio":
Intensiivinen hiilihapotusvaihe (nopea sakeutuminen)
Tarkoitus: Aseta nopeasti korkean pintahiilipitoisuus, jotta saadaan aikaan voiman syvää diffuusiota varten.
Parametrit: lämpötila 900-930 aste, hiilimaisina 1,0-1,2% C ja kesto 60-70% kokonaiskuuhiusjaksosta.
Esimerkiksi 0,4 mm: n kohteen syvyydellä 3 tuntia intensiivistä hiilihappoa (920 astetta) voi muodostaa alustavan hiilihyödytyskerroksen, joka on noin 0,3 mm paksu.
Diffuusiovaihe (tasainen syvyys)
Tarkoitus: Vähennä pintahiilipitoisuutta (vältä verkkokarbideja), sileä hiilipitoisuusgradientti hiilidioksidikerroksessa ja varmista, että kohteen syvyys täyttyy.
Parametrit: Lämpötila, joka on identtinen intensiivisen hiilihapojen kanssa (tai hiukan alhaisempi 20-30 astetta), hiilipotentiaalilla 0,8-0,9% C ja kesto 30–40% kokonaiskuuhiusjaksosta. Esimerkiksi edellä mainitussa 0,4 mm: n tavoitteessa 1,5 tunnin diffuusiojakso (900 astetta) voi saavuttaa lopullisen syvyyden 0,4-0,45 mm, pintahiilipitoisuuden ollessa vähennetty 0,8-1,0% C: iin (hajujen välttämiseksi).
III. Apulaitteen toimenpiteet
Pre - tyhjiö ja ilmakehän ohjaus
Ennen hiilihappoa evakuoidaan uuni (vähemmän tai yhtä suuret kuin 10Pa) epäpuhtauksien, kuten hapen ja typen, vähentämiseksi estäen DC06: n pinnan hapettumisen (joka estää hiilen tunkeutumista).
Kun otetaan käyttöön hiilihappoväliaine (kuten maakaasu + ilmaseos tai petreenimurhakaasu), seuraa hiilipotentiaalia reaaliajassa käyttämällä happea koetinta ja hallitse saand -suhde suljetussa silmukassa varmistaaksesi, että hiilimahdollisuus pysyy vakaana asetetun arvon ± 0,05% C.
Uunin lastaus
DC06 -arkit/osat tulee pinota varovasti ylikuormituksen välttämiseksi. Varmista yhdenmukaiset uunin ilmakehän kierto (etenkin sokeat reikit ja monimutkaisten osien urat) estääksesi paikallisia hiilihappoja olevia kerrosten olevan liian matalia tai liian syviä. Ohut DC06: lle (vähemmän tai yhtä suuri kuin 1 mm), roikkuvaa uunin lastausjärjestelmää voidaan käyttää "varjovaikutuksen" (riittämätön hiilihapotettu kosketuspisteissä) vähentämiseen kosketuspisteissä.
Testilohkon kalibrointi
Jokaiselle tuotantoerälle saman materiaalin ja paksuuden testilohkot kuin DC06 asetetaan uuniin. Hiilidyksen jälkeen hiilihapotettu kerroksen syvyys mitataan suoraan metallografialla (poikkileikkauksen jauhaminen ja etsaus). Vertailun jälkeen tavoitearvoon seuraavan erän parametrit ovat hienoja - viritettyjä (jos syvyys on liian matala, aikaa pidennetään 10-15%).