真空渗碳热处理技术应用

　　目前，真空渗碳热处理已在世界发达国家的汽车工业中逐步应用，并将逐步取代常规的可控气氛渗碳(或碳氮共渗)热处理，成为主要的热处理生产技术。

经过长时间的发展，常规可控气氛渗碳(或碳氮共渗)热处理的原理和工艺控制在国内外得到了深入研究和广泛应用，为汽车工业的发展和创新奠定了坚实的基础。然而，随着人类环境意识的逐步提高和对可持续发展的普遍关注，“绿色”热处理已被提上日程。与常规可控气氛渗碳热处理相比，真空渗碳热处理过程中不产生CO2、SO2等有害气体，且大多采用气体淬火技术，淬火气体可回收。即使采用油淬技术，也是采用真空淬火油，避免了大量的气体和液体污染，具有“绿色”环保的特点。因此，这种技术和设备逐渐受到国内外的重视。

另一方面，与常规的可控气氛渗碳(或碳氮共渗)热处理相比，真空渗碳热处理，(1)可以在高温下处理而不产生有害的表面物质；(2)在低压真空中进行渗碳或碳氮共渗，零件表面活性高，渗速明显提高，工艺周期明显缩短。根据层数的不同，与常规可控气氛渗碳热处理相比，工艺周期可缩短20 ~ 50%。

在真空渗碳热处理过程中，零件始终处于真空状态，没有氧气气氛，所以不会出现内部氧化、表面非马结构、表面黑色结构等。同时，零件不会出现表面合金元素贫化、表面淬透性降低等问题。零件的表面硬度和表面残余应力水平将明显提高，从而可以明显减少零件的早期失效，延长零件的使用寿命。

如果将真空渗碳热处理与高压气体淬火技术相结合，适当调整淬火等工艺参数，达到减小热处理变形的优点，可以提高产品精度。

目前国内外真空渗碳热处理使用的渗碳介质主要是C3H8(丙烷)和C2H2(乙炔)。国外的研究资料表明，C2H2能明显提高零件不同位置(曲率差)渗碳层深度均匀性，渗碳盲孔，特别是盲孔，这是目前可控气氛热处理过程中的一个难题。

真空渗碳热处理是一种环保节能的热处理技术。这项技术的应用将有助于提高产品质量和技术能级。低压渗碳的主要设定工艺参数是渗碳温度、渗碳工件的原始碳浓度、渗碳表面的饱和碳浓度、扩散表面的碳浓度、最终表面的碳浓度、渗碳层深度和工件表面介质的富集率。真空渗碳热处理有助于提高工件不同部位浸渗深度的均匀性。我们在生产中应注意研究和讨论这些问题。