Ako ovládať hĺbku karburizovanej vrstvy počas karburácie DC06?
Pri karburácii DC06 musí byť hĺbka karburizovanej vrstvy (typicky definovaná ako vzdialenosť od povrchu do bodu, kde obsah uhlíka dosiahne 0,4% c), musí byť riadená koordinovanou manipuláciou s procesnými parametrami. Kľúčovým prístupom je optimalizácia parametrov založených na difúznom správaní atómov uhlíka v austenite, pričom sa zohľadňuje ultra - nízky obsah uhlíka v DC06 (c menší alebo rovný 0,008%). Nasledujú špecifické metódy riadenia a kľúčové body:
I. Kľúčové ovplyvňujúce faktory a logika kontroly
Hĺbka karburalizovanej vrstvy je v podstate difúzna hĺbka atómov uhlíka pri vysokých teplotách, ktorá sleduje Fickov difúzny zákon a je primárne ovplyvňovaný tromi parametrami. Logika riadenia je nasledovná:
Karburizačná teplota
Čím vyššia je teplota, tým väčší je koeficient difúzie uhlíka (rýchlosť difúzie sa exponenciálne zvyšuje). Teplota karburujúceho pre DC06 sa zvyčajne reguluje medzi 880 a 930 stupňami (musí byť nad teplotou austenitizácie ocele 727 stupňov, aby sa zabezpečilo rozpustenie uhlíka v austenite).
Všeobecné pravidlo: Za každé zvýšenie teploty 10 stupňov sa rýchlosť difúzie zvyšuje približne o 25-30%. Napríklad hĺbka karburizácie pri 930 stupňoch počas 2 hodín je rovnocenná s účinkom karburizácie pri 880 stupňov po dobu 3-4 hodín.
Zberný čas
Pri rovnakej teplote je hĺbka karburarizovanej vrstvy úmerná odmocninovej korene času (
δ ∝
t
).
Všeobecným pravidlom je, že ako sa zvyšuje čas, zvyšuje sa hĺbka, ale miera zvýšenia sa postupne spomaľuje (vyhýbajte sa nadmernému predĺženiu času, čo zvyšuje spotrebu energie a zhroutí zrná). Napríklad cieľová hĺbka 0,3 mm vyžaduje 2-3 hodiny, zatiaľ čo cieľová hĺbka 0,5 mm vyžaduje 5-6 hodín (pri 900 stupňoch).
Karburizujúci stredný uhlíkový potenciál
Uhlíkový potenciál (koncentrácia uhlíka v atmosfére pece) určuje obsah povrchového uhlíka a nepriamo ovplyvňuje hnaciu silu difúzie (čím väčší je rozdiel v koncentrácii uhlíka medzi povrchom a vnútorným vnútorným, čím rýchlejšie difúzia). V prípade karburácie DC06 by sa uhlík mal byť regulovaný medzi 0,8% a 1,2% C (vysoký uhlíkový potenciál urýchľuje počiatočnú difúziu, ale príliš vysoký uhlík môže ľahko viesť k zrážaniu karbidovej siete povrchovej siete). II. Metóda riadenia procesu
Na presnú kontrolu hĺbky a zabránenie defektom sa karburzia DC06 zvyčajne využíva na javiskový proces dvoch -: „Intenzívny karburzný + difúzia“:
Intenzívne karburingové štádium (rýchle zhrubnutie)
Účel: Rýchlo stanovte vysokú koncentráciu uhlíka povrchu, ktorá poskytuje hnaciu silu pre hlbokú difúziu.
Parametre: teplota 900-930 stupňov, uhlík 1,0-1,2% C a trvanie 60-70% celkového karburarizačného cyklu.
Napríklad v prípade cieľovej hĺbky 0,4 mm môže 3 hodiny intenzívneho karburzovania (920 stupňov) tvoriť predbežnú karburizovanú vrstvu približne 0,3 mm hrubú.
Difúzne štádium (jednotná hĺbka)
Účel: Znížte koncentráciu povrchového uhlíka (vyhnite sa siete karbidov), vyhladzujte gradient koncentrácie uhlíka v karburarizovanej vrstve a zabezpečte splnenie hĺbky cieľovej hĺbky.
Parametre: teplota identická s intenzívnym karburizáciou (alebo mierne nižším o 20-30 stupňov), uhlíkovým potenciálom 0,8-0,9% C a trvaním 30-40% z celkového karburačného cyklu. Napríklad v prípade vyššie uvedeného cieľa 0,4 mm môže 1,5-hodinová difúzna perióda (900 stupňov) dosiahnuť konečnú hĺbku 0,4-0,45 mm, pričom obsah povrchového uhlíka sa zníži na 0,8-1,0% C (na zabránenie ohromeniu).
III. Opatrenia na riadenie
Pre - vákuum a regulácia atmosféry
Pred karburáciou evakuujte pec (menšiu alebo rovnú 10Pa), aby sa znížila nečistoty, ako je kyslík a dusík, a zabránil oxidácii povrchu DC06 (ktorá brzdí penetráciu uhlíka).
Pri zavádzaní karburujúceho média (napríklad zmes zemného plynu + vzduchu alebo krakovacieho plynu na petrolej) monitorujte uhlíkový potenciál v reálnom čase pomocou kyslíkovej sondy a riadte pomer nasávania v uzavretej slučke, aby ste sa uistili, že uhlíkový potenciál zostane stabilný v rámci stanovenej hodnoty ± 0,05% C.
Optimalizácia načítania pecí
Listy/diely DC06 by sa mali opatrne naskladať, aby sa predišlo preplneniu. Uistite sa, že cirkulácia atmosféry rovnomernej pece (najmä v slepých otvoroch a drážkách zložitých častí), aby ste zabránili prílišmu plytkým alebo príliš hlbokým labom lokalizovaných karburizovaných vrstiev. Pre tenký DC06 (menej ako alebo rovný 1 mm) sa môže na zníženie „tieňového efektu“ (neadekvátna karburizácia v kontaktných miestach) použiť na zníženie „tieňového efektu“ (nedostatočná karburizácia v kontaktných miestach).
Kalibrácia testovacieho bloku
Pre každú výrobnú dávku sú testovacie bloky rovnakého materiálu a hrúbky ako DC06 umiestnené do pece. Po karburácii sa hĺbka karburalizovanej vrstvy priamo merala pomocou metalografie (brúsenie prierezu a leptanie). Po porovnaní s cieľovou hodnotou sú parametre pre ďalšiu dávku v poriadku - naladené (ak je hĺbka príliš plytká, čas sa predĺži o 10-15%).