浸炭鋼の表面炭素含有量を制御する方法は？

表面炭素含有量とその分布勾配 浸炭鋼 部品はその特性に重要な影響を及ぼします。 表面炭素含有量の高低または脱炭は、浸炭鋼部品の表面強化に影響を与えます。 一般に、浸炭→炉空冷→機械加工→加熱焼入れ→洗浄→焼戻し→研削、ワーク表面をわずかに脱炭する浸炭再加熱焼入れ工程、研削処理により脱炭層を除去し、焼入れプロセスは、製品の寸法精度を効果的に向上させることができます。 いくつかの実験により、浸炭部品の表面炭素含有量が脱炭層の深さを決定し、研削許容値の必要性を検証できることが証明されています。

 

テスト設計スキーム

浸炭材20CrMnMoH、表面炭素濃度要件0.75％〜0.95％、浸炭有効硬化層深さ1.8〜2.4mm、表面硬度56〜62HRC。 浸炭鋼部品の形状や構造は表面炭素の検出に不便であるため、炉を備えたサンプルはサイズ25mm×50mm、数量6で使用する必要があります。Ipsen多目的炉生産ラインQTFの浸炭装置-27-ERM。

（1）浸炭。

炉のテスト鋼棒でnoとマークされています。 1-6、炉内空冷後の浸炭。

（2）二次焼入れ。

浸炭および空冷後、4〜6本の試験鋼棒を再加熱し、ワークピースで急冷します。 大気中の炭素ポテンシャルを0.18％に設定し、840℃±10℃に1時間加熱し、ホフトンKオイルを急冷します。

（3）サンプル準備。

25mm×10mmの表面炭素サンプルをテストロッドの端からラインカットで作成し、テスト表面とラベル1〜6にマークを付けました。

（4）表面炭素の検出。 表面の炭素サンプルを洗浄します。 マイクロメータでサンプルの元の長さを測定し、記録します。 表面研削量0.1mm、長さを測定して記録。 表面炭素含有量は、直読式分光計によって検出されました。 0.1mmの研削ごとにXNUMX回長さと炭素含有量を測定します。

（5）効果的な硬化層の深さの検出。 硬化層の深さは、No.4〜No.6テストバーのビッカース硬さ試験機で測定しました。

（6）浸炭部品の物理的検査。 硬化層の深さと浸炭部品の金属組織学的分析を行った。

 

テスト結果と分析

8つのサンプルを1回粉砕し、それらの表面炭素含有量を測定しました。 各試験棒の単一粉砕量、累積粉砕量、および対応する表面炭素含有量を詳細に記録した。 試験データによると、No.3〜0.8の試験棒の表面炭素含有量は浸炭および空冷後0.85％〜4％であり、表面炭素含有量分布曲線は表層の近くで緩やかに減少します。 多目的炉シール性能と雰囲気保護効果が優れています。 しかし、No.6-0.1テストバーの二次加熱における大気の炭素ポテンシャル設定は浸炭よりもはるかに低かったため、表面の炭素含有量は表面で大幅に「減少」し、 0.15〜0.49mmの深さは0.58％〜0.75％でした。 表面炭素含有量を0.29％を限界として、試験棒の脱炭層の深さは約0.36〜0.3mm、研削代は工程要件に応じて0.4〜XNUMXmmです。 したがって、浸炭部品の表面硬度と耐摩耗性は研削後に保証され、研削後の硬化層の深さも製品の最終要件を満たすことができます。 研削後の浸炭部品の検査結果を下表に示します。

材料	表面硬度 HV	硬化層の深さ MM /	超硬グレード	残留オーステナイト量	表面脱炭
20CrMnMoH	699	2.1	1	視聴者の３８%が	なし

 

浸炭鋼棒と浸炭部品の試験結果によると、均一な表面炭素含有量分布と浸炭焼入れ後の適切な研削により、表面硬度と耐摩耗性能、および寸法精度が向上することがわかります。