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螺紋緊固件中的自攻螺釘和自攻鎖緊螺釘不僅要求高強度和耐磨性,而且要求中心具有足夠的韌性和塑性。無論是低碳鋼還是中碳及中碳合金鋼,都需要進行滲碳或碳氮共滲淬火,以滿足設計和使用的需要。
滲碳是指使碳原子滲入鋼表面層,使鋼零件的表面化學成分接近高碳鋼,使低碳鋼具有高碳鋼的硬度、耐磨性和疲勞強度的過程。滲碳材料通常為低碳鋼或低碳低合金鋼。
在傳統(tǒng)的氣體滲碳工藝中,滲碳過程一般分為三個階段:分解、吸附和擴散。目前,網(wǎng)帶回火爐滲碳被緊固件企業(yè)廣泛采用。設備的碳勢主要由爐體中部和后部的氧探頭測量和控制。其工藝的不足之處在于工件在滲碳過程中始終處于高碳勢狀態(tài),難以獲得良好的滲碳層碳濃度梯度分布。
為了深入了解網(wǎng)帶回火爐內氣氛的分布及影響產品質量的因素,結合生產實踐進行了研究。以自攻自鎖螺釘為例,對網(wǎng)帶回火爐滲碳工藝進行了試驗分析,研究了滲碳淬火對螺釘金相組織和性能的影響及工藝選擇。
眾所周知,影響滲碳過程的主要因素有很多,如溫度和時間。當螺桿材料、滲碳溫度和碳勢確定后,滲碳時間將根據(jù)滲碳層深度確定。各種滲碳劑或滲碳氣體在高溫下產生的活性原子是不同的。在連續(xù)網(wǎng)帶回火爐中,滲碳電位設定為1.0%~1.2%。鋼中的合金元素對鋼的吸碳能力和碳的內部擴散有很大影響。5.Cr和Ti碳化物形成元素可以提高滲層表面的碳含量。
新購網(wǎng)帶回火爐設備、爐大修后設備、停機15天以上設備的干燥步驟,注意事項:
① 在整個干燥過程中,爐頂各區(qū)域的混合風機始終處于運行狀態(tài),冷卻水保持連通。必須打開爐頂上的每個滴水口、窺視孔和樣品孔,否則積聚的水蒸氣將影響爐內干燥和預浸效果。
② 在150℃以下(含150℃)干燥爐膛時,應打開后爐門和側清潔口,以利于水蒸氣的揮發(fā);當溫度高于150℃時,關閉后爐門和側面清掃口。
③ 烘箱干燥期間,網(wǎng)帶必須以低速(40-60mm/min)運行,每2小時觀察一次網(wǎng)帶運行情況。如有偏差,必須及時調整。
④ 在加熱過程中,加熱速率為25~50℃/h。
⑤ 在冬季或潮濕天氣,150℃的烘箱干燥時間需要適當延長。