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高温渗碳技术在齿轮制造中的应用

【摘要】:高温渗碳可以选择的设备有真空渗碳炉、盐浴炉及高温可控气氛多用炉等。表5-59 高温渗碳所节省的时间与层深的关系3.高温渗碳技术应用举例表5-60 高温渗碳技术应用举例(续)注:表中Cp表示碳势

1.齿轮高温渗碳用钢

齿轮高温渗碳用钢都是含有Al和N本质细晶粒钢,如15CrNi6、16MnCr5、18CrNi8 17CrNiMo6、20MnCr5钢等。16MnCr5钢和17CrNiMo6钢都有两个不同的品种。特别是17CrNiMo6钢,其两个品种的Al/N含量比值分别为4.1和2.2。

2.齿轮的高温渗碳工艺

在1010℃以上高温渗碳比在850~930℃常规渗碳工艺时间缩短30%甚至50%以上,可显著降低成本和能源消耗。

按普遍应用的哈里斯(F.E.Harris)公式,钢的渗碳层深度δ(mm)与渗碳时间t(h)的

关系取决于温度T(K,开尔文),即

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式中,K=660×e-8287/T。通过K=660×e-8287/T可以看出,在一定温度T渗碳时,K是常数。K随温度的升高而明显增大,也就是说在相同渗碳时间下温度稍许提高,渗层就显著变厚。由此关系可知随着渗碳温度的提高,渗碳时间明显缩短。例如把渗碳温度由常用的930℃提高到1040℃,可减少渗碳时间50%。提高渗碳温度,常数K的增长速率远大于加热设备电耗的增加(见图5-6),故节能效果显著

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图5-6 渗碳时哈里斯(Harris)的K值(δ=K t)

随着要求的渗碳层深度的增加,高温渗碳所节省的时间越加显著(见表5-59),并且提高渗碳后的直接淬火温度也可显著缩短周期时间。

高温渗碳可以选择的设备有真空渗碳炉、盐浴炉及高温可控气氛多用炉等。

表5-59 高温渗碳所节省的时间与层深的关系

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3.高温渗碳技术应用举例(见表5-60)

表5-60 高温渗碳技术应用举例

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(续)

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注:表中Cp表示碳势