改善真空低压渗碳均匀性的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107385381A(43)申请公布日2017.11.24(21)申请号201710722356.X(22)申请日2017.08.22(71)申请人上海汽车变速器有限公司地址201807上海市嘉定区汇旺路600号(72)发明人潘振卞凯强朱永新印勇(74)专利代理机构上海交达专利事务所31201代理人王毓理王锡麟(51)Int.Cl.C23C8/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称改善真空低压渗碳均匀性的方法(57)摘要一种改善真空低压渗碳均匀性的方法，通过在炉膛的加热渗碳室内增加搅拌风扇，在加热渗碳室内增加喷射渗碳气体的喷嘴数量，然后通过进行富化率实验确定实际的富化率，将实验所得富化率数值代入工艺模拟软件进行渗碳工艺的模拟。本发明将以往传统的真空热处理设备、工艺进行了一定的改进，有效地改善了真空渗碳的均匀性，提高了产品的质量。CN107385381ACN107385381A权利要求书1/1页1.一种改善真空低压渗碳均匀性的方法，其特征在于，通过在炉膛的加热渗碳室内增加搅拌风扇，在加热渗碳室内增加喷射渗碳气体的喷嘴数量，然后通过进行富化率实验确定实际的富化率，将实验所得富化率数值代入工艺模拟软件进行渗碳工艺的模拟；所述的增加喷射渗碳气体的喷嘴数量是指：由原先的40个增加到48个且以每8个一排的形式均匀分布于炉膛内壁。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的增加搅拌风扇是在加热渗碳室内部炉底一侧中心位置设置一个通过电机驱动的搅拌风扇，该搅拌风扇通过扇叶产生对流。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，在加热渗碳室炉底一侧外部设置一台由CFC材料制造的1.5千瓦电机，电机输出端通过传动轴与一片长400mm、宽200mm的长方形由耐高温材料制造的扇叶相连，扇叶由电机驱动，产生对流。4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的富化率是指工件在单位时间、单位面积上吸附碳原子的能力。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征是，所述的富化率实验是将富化率试块搭入正常进热零件中，对渗碳前后试块的重量进行测量并记录，该富化率其中：Dp为零件渗碳前后质量变化，t为渗碳气体通入的时间，a为处理的零件的总面积，单位分别为mg、h、cm2。2CN107385381A说明书1/4页改善真空低压渗碳均匀性的方法技术领域[0001]本发明涉及汽车变速箱齿轴热处理领域的技术，具体是一种用于改善真空低压渗碳均匀性的方法。背景技术[0002]表面渗碳是提高承受高负荷、剧烈磨损或疲劳的机械部件使用寿命的主要热处理工艺手段之一。可控气氛渗碳技术虽已较为成熟，但仍有其无法克服的弊端，如：零件表面氧化，高温渗碳及炉气燃烧所产生的油雾和废气对环境的影响等问题。几十年来，人们一直在寻求一种替代常规气体渗碳的工艺方法。上世纪60年代后期，低压渗碳(或称真空渗碳)技术得以开发。其主要优点有：1)能进行高温短时间处理；2)没有晶界氧化，不产生表面非完全淬火层；3)渗碳层的控制简单；4)可进行细孔、盲孔等复杂形状的渗碳；5)作业环境优良。[0003]虽然真空低压渗碳有诸多优点，但是在整炉零件渗碳均匀性方面存在着一定不足。传统热处理设备在炉膛内大多都装有搅拌风扇，目的是为了在炉膛内产生对流。而真空热处理设备由于炉膛内是低压状态，所以没有产生对流的先决条件，因此炉膛内一般都不设置搅拌风扇，也因此在真空状态下的热传导主要依靠热辐射，而此种热传导方式容易产生阴阳面，这相对传统热处理设备采用的对流传热方式而言，在温度均匀性方面势必处于劣势。而温度均匀性又是影响渗碳均匀性的一个非常重要的因素。这就意味着如果温度均匀性无法保证，真空渗碳的均匀性也就无法保证。发明内容[0004]本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种改善真空低压渗碳均匀性的方法，将以往传统的真空热处理设备、工艺进行了一定的改进，有效地改善了真空渗碳的均匀性，提高了产品的质量。[0005]本发明是通过以下技术方案实现的：[0006]本发明通过在炉膛的加热渗碳室内增加搅拌风扇，在加热渗碳室内增加喷射渗碳气体的喷嘴数量，然后通过进行富化率实验确定实际的富化率，将实验所得富化率数值代入工艺模拟软件进行渗碳工艺的模拟。[0007]所述的增加搅拌风扇是在加热渗碳室内部炉底一侧中心位置设置一个通过电机驱动的搅拌风扇，该搅拌风扇通过扇叶产生对流，具体包括：在加热渗碳室炉底一侧外部设置一台由CFC材料制造的1.5千瓦电机，电机输出端通过传动轴与一片长400mm、宽200mm的长方形由耐高温材料制造的扇叶相连，扇叶由电机驱动，产生对流。[0008]所述的增加喷射渗碳气体的喷嘴数量是指：由原先的40个增加到48个且以每8个一排的形