鍛造廠滲碳鍛件的常見缺陷及對策

       由于滲碳處理的時間長，溫度高，工藝過程復(fù)雜，因此影響滲碳質(zhì)量的因素較多。分析滲碳過程中出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的原因，及時處理存在的問題，將有利于指導(dǎo)滲碳的工藝技術(shù)和生產(chǎn)。

       在含鉻、錳及硅等合金元素的滲碳鋼滲碳淬火后，在滲層表面組織中出現(xiàn)沿晶界呈斷續(xù)網(wǎng)狀的黑色組織。出現(xiàn)這種黑色組織的原因，可能是由于滲碳介質(zhì)中的氧向鋼的晶界擴散并與晶界處的合金元素，如Ti、Si、Mn、Al、Cr等發(fā)生氧化反應(yīng)，形成金屬氧化物，即所謂的內(nèi)氧化；也可能由于氧化使晶界上及晶界附近的合金元素貧化，導(dǎo)致淬透性降低，結(jié)果淬火時出現(xiàn)屈氏體非馬氏體組織。

       預(yù)防黑色組織的辦法是注意滲碳爐的密封性能，降低爐氣中的含氧量，排氣要充分，盡快使爐氣呈還原性，提高淬火冷卻速度，采用對內(nèi)氧化敏感性小的鋼。—旦鍛件上出現(xiàn)黑色組織時，若其深度不超過0.02mm,可以增加一道磨削工序，將其去除，或進行表面噴丸處理。對于由內(nèi)氧化引起而產(chǎn)生的黑色組織，可進行高溫重新加熱淬火，使部分氧化物溶人奧氏體中，增加奧氏體的穩(wěn)定性，將減輕網(wǎng)狀托氏體的形成。

       滲碳件出現(xiàn)大塊狀和粗大網(wǎng)狀碳化物，形成的原因可能是由于滲碳劑活性太大。采用滴注法滲碳時，滴量過大，滲碳階段溫度過高，擴散階段溫度過低，滲碳時間過長等使表層碳含量過高引起的。此外，滲碳后冷卻太慢也會形成網(wǎng)狀碳化物。采用滲碳后直接淬火時，預(yù)冷時間過長，淬火溫度過低，在預(yù)冷時間里，使碳化物沿奧氏體晶界析出。采用一次淬火時，淬火溫度太低，滲碳緩冷后形成的網(wǎng)狀、塊狀碳化物，在重新加熱時沒有消除。

       對于已出現(xiàn)粗大網(wǎng)狀碳化物的鍛件可以進行溫度高溫淬火或正火。對于表層碳的質(zhì)量分數(shù)過高引起的大塊狀和粗大碳化物，可重新在較低的碳勢氣氛中擴散一段時間予以消除。預(yù)防網(wǎng)狀碳化物或塊狀碳化物，其關(guān)鍵是合理地控制爐內(nèi)碳勢，當滲層要求較深時，保溫后期適當降低滲劑滴量。

       在可控氣氛爐、連續(xù)式滲碳生產(chǎn)線中滲碳，由于采用氧探頭和計算機碳勢控制技術(shù)，表層碳含量可以得到滿意的控制。在未安裝碳勢控制系統(tǒng)的爐子中，如果工藝操作不當，不及時清理爐內(nèi)炭黑，常會引起表層碳化物超標。因此，設(shè)備改進是減少表層碳化物超標的主要措施。