用盐浴等温法测定渗碳层深度

维普资讯 http://www.cqvip.com 《瓦轴科技》１３　盐浴等温法是一种新的渗层检测方法，　渗碳过程中实际的渗碳深度与浓度。由于材　操作过程快捷方便，特别适用于渗碳过程控　料的淬透性、淬火的温度、冷却条件等对有　制试样的检测。本文通过与其它常用渗层检　效硬化淬硬层影响很大，所以同一个渗碳过　测方法的比较，对盐浴等温法的原理及实际　程试样，当淬火温度、冷却条件的偏差而导　应用作以探讨。　致有效淬硬层深度检测值不同时，必然对渗　一、过程试祥渗层的常用检测方法　碳过程控制的准确性产生不利的影响，从而　在渗碳热处理的实际生产中，通常在炉　影响对工件最终有效硬化层深度的控制。虽　内放置多个标准试样（材料、炉号与工件相　然采用碳浓度分析方法，可以避免上述不　同），随工件一起渗碳。根据试样的检测结　足，但试样处理过程复杂、周期长，不适于　果，对渗碳的温度、时间等工艺参数随时进　对渗碳过程的及时控制，一般只用于工件热　行调整，以使工件的热处理指标满足技术要　处理最终检测。　求。　二、盐浴等温法　渗碳层检测常用的方法有硬度法、断口　盐浴等温法不但与硬度法同样具备操　法、金相法以及碳浓度分析法等。其中，硬　作快、周期短的特点，并且能够直接测定不　度法是最常用的渗层检测方法。它以有效淬　同碳浓度处渗层深度，对渗碳过程试样的检　硬层深度为依据，即测量工件或试样表面至　测有其独特的优势。　５０ＨＲＣ压痕中心的垂直距离。此方法操作　１．盐浴等温法检测渗层的原理和方式　方便快捷，数据值稳定，能够在较短的时间　众所固知，碳与合金元素的含量是影响　内得出结果，因而普遍应用于渗碳过程试样　马氏体转变Ｍｓ点的主要因素。对于渗碳件，　的检测。　由于合金元素的含量不变，随着渗层含碳量　对于渗碳工件，当有效硬化层深度和其　由表至内的递减，Ｍｓ点逐次上移，并呈一　它热处理检测项目达到标准要求，也就同时　一对应关系（见图１）。盐浴等温法检测渗羰　保证了其综合机械性能指标。渗层深度以有　层深度就是根据这个原理。将渗碳件重新奥　效硬化层为检测方法，其科学性与实用性已　氏体化后，分别在不同的ＭＳ点温度处盐浴　经过长期实践的检验与证明。　等温，通过测量马氏体与非马氏体转变层深　但对于渗碳过程试样，渗层的检测是以　度，来测定相应含碳量处渗层深度（见图２）。　控制渗碳过程为目的的，即控制渗碳工件在　如图２所示，如果测定渗层含碳量为　２．ＳＡＥ８２１９铡应用于铁路货车轴承的　Ｇ２０ＣｒＮ　ｉ２Ｍｏ。采用ＳＡＥ８２　１９代替Ｇ２ＯＣｒｂ！ｉＭｏ、　研制成功，　不仅为我公司争得了荣誉，也　Ｇ２０ＣｒＮｉ２Ｍｏ用于轴承制造，大幅降低了材料　为轴承制造材料的应用开辟了一条新路。　成本，将为我公司乃至整个轴承行业创造巨　由于ＳＡＥ８２１９是一种低铬、镍高锰钢，　大的经济效益。　成本远低于我们常用的Ｇ２０ＣｒＮｉＭｏ、　（参与者　李胡宇、高士贤）　维普资讯 http://www.cqvip.com 《瓦轴科技》１４　Ｍｓ（＝１：）　４０　８　（＾＾　４Ｏ０　２　１５取样尺寸　１　Ｊ　ｌ５　１　，　１　图１　碳含量对碳钢Ｍｓ点的影响　图３渗碳过程试样　ＣＯＡ　Ｍｓ（℃）　表面　并标已为１≠｝、２群。　（２）ＳＡＥ８２１９钢渗碳过程试样等温处　理的热处理参数（见表１）　表１　ＳＡＥ８２１９钢盐浴等温热处理工艺　ｔ　参数　Ｃｎ　奥氏体化温度　８１０￣Ｃ（与工件二　次淬火温度相同）　０　４　Ｏ　２　图２　盐浴等温法测定渗层深度示意图　（３）等温盐液成份　Ｃｎ％处深度，则以所对应的马氏体转变点　盐槽内盐液成份为：　Ｍｓｎ温度等温，因Ｈ段Ｍｓ＜Ｍｓｎ，不发生　５５％ＫＮＯ３＋４５％ＮａＮＯ：＋５％Ｈ：Ｏ。　马氏体转变，则非马氏体转变层深度Ｈ即为　（４）试样的等温处理　表面至含碳量为Ｃｎ％处渗层深度。　试片按工艺奥氏体化后，将１撇片从加　２．盐浴等温法的实际应用　热炉中取出，迅速放入等温温度为１６０￣Ｃ的　我公司出口的铁路货车轴承，用ＳＡＥ－　盐槽内，等温５分钟后，放入水中冷却到室　８２１９渗碳钢制造。外方对渗层深度的要求以　温；将２撇片从加热炉中取出，迅速放入等　碳浓度深度为标准：表面至０．５Ｃ％处深度不　温温度为２６１）＊Ｃ的盐槽内．等温１分钟后，　小于１．３９　ｍｍ，表面至０．８Ｃ％处不小于Ｉ１．ｓ．Ｉ　放入水中冷却到室温。１群和２献片分别用　咖。我们对渗碳过程控制试样的检测采用　以测定含碳量为０．８％、０５％处渗层深度。　了盐浴等温的方法，并将检测结果同碳浓度　（５）渗层深度的测定　分析方法进行比较，取得了较满意的结　。　等温处理后的试片，将表面脱碳氧化层　（１）渗碳过程试样的制备　磨去后，在１００倍显微镜下观察，渗层深度　渗碳过程试样的尺寸见图３，所用材料　以金相组织发生明显差异的两相交界处为　与轴承零件相同。渗碳试样随工件出炉后，　深度测定点，由外向内测量表层至该处的距　在同一试样上切取厚度１５ｒａｍ的试片两个，　离。