چگونه می توان عمق لایه کاربوریزه شده را در حین کار کردن DC06 کنترل کرد؟
هنگام کارگروه کردن DC06 ، عمق لایه کاربوریزه شده (که به طور معمول به عنوان فاصله از سطح تا جایی که میزان کربن به 0.4 ٪ c می رسد) باید از طریق دستکاری هماهنگ پارامترهای فرآیند کنترل شود. رویکرد اصلی بهینه سازی پارامترها بر اساس رفتار انتشار اتم های کربن در آستنیت است ، با در نظر گرفتن میزان کربن کم- کم کربن DC06 (C کمتر از یا مساوی با 0.008 ٪). موارد زیر روشهای کنترل خاص و نکات کلیدی است:
I. عوامل مؤثر در هسته و منطق کنترل
عمق لایه کاربور شده در اصل عمق انتشار اتم های کربن در دماهای بالا است ، که از قانون انتشار FICK پیروی می کند و در درجه اول تحت تأثیر سه پارامتر است. منطق کنترل به شرح زیر است:
درجه حرارت
هرچه درجه حرارت بیشتر باشد ، ضریب انتشار اتمی کربن بیشتر می شود (میزان انتشار به صورت نمایی افزایش می یابد). دمای کارگور کننده برای DC06 به طور معمول بین 880 تا 930 درجه کنترل می شود (برای اطمینان از انحلال کربن در آستنیت ، بالاتر از دمای آستنیتیزاسیون فولاد 727 درجه است).
قانون کلی: برای هر 10 درجه افزایش دما ، میزان انتشار تقریباً 25-30 ٪ افزایش می یابد. به عنوان مثال ، عمق کارگروه در 930 درجه به مدت 2 ساعت معادل تأثیر کاربورینگ در 880 درجه به مدت 3-4 ساعت است.
زمان کارگور سازی
در همان دما ، عمق لایه کاربور شده متناسب با ریشه مربع زمان است (
δ ∝
t
).
قاعده کلی این است که با افزایش زمان ، عمق افزایش می یابد ، اما میزان افزایش به تدریج کند می شود (از افزایش بیش از حد زمان جلوگیری کنید ، که باعث افزایش مصرف انرژی می شود و دانه ها را درشت می کند). به عنوان مثال ، عمق هدف 0.3 میلی متر به 2-3 ساعت نیاز دارد ، در حالی که عمق هدف 0.5 میلی متر به 5-6 ساعت (در 900 درجه) نیاز دارد.
پتانسیل کربن متوسط کاروبوریزه
پتانسیل کربن (غلظت کربن در جو کوره) میزان کربن سطح را تعیین می کند و به طور غیرمستقیم بر نیروی محرک برای انتشار تأثیر می گذارد (هرچه تفاوت در غلظت کربن بین سطح و فضای داخلی بیشتر باشد ، انتشار سریعتر). برای کارگروه DC06 ، پتانسیل کربن باید بین 0.8 ٪ و 1.2 ٪ c کنترل شود (یک پتانسیل کربن بالا باعث افزایش انتشار اولیه می شود ، اما یک پتانسیل کربن خیلی زیاد می تواند به راحتی منجر به بارش کاربید شبکه سطحی شود). ii. روش کنترل فرآیند مرحله
برای کنترل دقیق عمق و جلوگیری از نقص ، Carburburing DC06 به طور معمول از یک مرحله مرحله- استفاده می کند: "کاربوریزه کردن فشرده + انتشار":
مرحله کاربرینگ فشرده (ضخیم شدن سریع)
هدف: به سرعت غلظت کربن سطح بالا را برای تأمین نیروی محرک برای انتشار عمیق ایجاد کنید.
پارامترها: درجه حرارت 900-930 درجه ، پتانسیل کربن 1.0-1.2 ٪ C و مدت زمان 60-70 ٪ از کل چرخه کاربوریزه.
به عنوان مثال ، برای عمق هدف 0.4 میلی متر ، 3 ساعت کارباز شدید (920 درجه) می تواند یک لایه اولیه کاربوریزه شده را تقریباً 0.3 میلی متر ضخامت تشکیل دهد.
مرحله انتشار (عمق یکنواخت)
هدف: غلظت کربن سطح را کاهش دهید (از کاربیدهای شبکه جلوگیری کنید) ، شیب غلظت کربن را در لایه کربوریزه صاف کنید و اطمینان حاصل کنید که عمق هدف برآورده می شود.
پارامترها: درجه حرارت یکسان با کاربوریزه شدید (یا کمی پایین تر از 20-30 درجه) ، پتانسیل کربن 0.8-0.9 ٪ C و مدت زمان 30-40 ٪ از کل چرخه کاربوریزه. به عنوان مثال ، برای هدف فوق الذکر 0.4 میلی متر ، یک دوره انتشار 1.5 ساعته (900 درجه) می تواند به عمق نهایی 0.4-0.45 میلی متر برسد ، با این که میزان کربن سطحی به 0.8-1.0 ٪ c کاهش یافته است (برای جلوگیری از آغوش).
iii اقدامات کنترل کمکی
قبل - کنترل خلاء و جو
قبل از کارآزمایی ، کوره (کمتر از یا برابر با 10pa) تخلیه کنید تا ناخالصی هایی مانند اکسیژن و نیتروژن را کاهش دهید و از اکسیداسیون سطح DC06 جلوگیری کنید (که مانع نفوذ کربن می شود).
هنگام معرفی محیط کاربوریزه کننده (مانند یک گاز طبیعی + مخلوط هوا یا گاز ترکیبی نفت سفید) ، پتانسیل کربن را در زمان واقعی با استفاده از یک پروب اکسیژن کنترل کنید و نسبت مصرف را در یک حلقه بسته کنترل کنید تا اطمینان حاصل شود که پتانسیل کربن در مقدار تعیین شده 0.05 ± c. پایدار است.
بهینه سازی بارگیری کوره
ورق ها و قطعات DC06 باید با دقت انباشته شوند تا از ازدحام بیش از حد جلوگیری شود. برای جلوگیری از جلوگیری از لایه های موضعی کاربوریزه شده بیش از حد کم عمق یا عمیق ، از گردش جو یکنواختی جو (به ویژه در سوراخ های کور و شیارهای قطعات پیچیده) اطمینان حاصل کنید. برای نازک DC06 (کمتر از یا برابر با 1 میلی متر) ، می توان از یک سیستم بارگیری کوره حلق آویز برای کاهش "اثر سایه" (کارگاه ناکافی در نقاط تماس) در نقاط تماس استفاده کرد.
کالیبراسیون بلوک آزمایش
برای هر دسته از تولید ، بلوک های آزمایشی از همان ماده و ضخامت DC06 در کوره قرار می گیرند. پس از کارگروه ، عمق لایه کاربوریزه شده مستقیم با استفاده از متالوگرافی (سنگ زنی سطح مقطع و اچ) اندازه گیری می شود. پس از مقایسه با مقدار هدف ، پارامترهای دسته بعدی خوب هستند - تنظیم شده (اگر عمق خیلی کم عمق باشد ، زمان 10-15 ٪ تمدید می شود).