石油機械滲碳件表面碳含量如何控制

　     石油機械滲碳件表面碳含量及其分布梯度對滲碳層性能有重要影響。表面碳含量過高或過低或脫碳都會對滲碳件的表面強化效果產生不好影響。我公司生產的滲碳件的工藝流程為滲碳→爐內風冷→機加工→加熱淬火→清洗→回火→磨削。滲碳后，在加熱淬火時對工件表面進行輕微脫碳，然后通過磨削去除脫碳層，并對淬火變形進行修正，可比較好的增加產品的尺寸精度。結合我公司生產實踐，分析了滲碳件表面碳含量的分布情況，確定了脫碳層深度，驗證了磨削余量的合理性。

　　1.試驗的方案

　　石油機械滲碳件材質20CrMnMo，表面碳濃度要求0.75%～0.95%，滲碳有效硬化層深度1.8～2.4mm，表面硬度56～62HRC。由于滲碳件的形狀結構不便于表面碳的檢測，使用隨爐試樣進行代表性檢測。隨爐試樣規格φ25mm×50mm，材質20CrMnMo，數量6個。滲碳設備為易普森多用爐生產線TQF-27-ERM。

　?。?）滲碳。隨爐試棒標識1-6號，隨工件滲碳后爐內風冷，滲碳工藝曲線。

　?。?）二次淬火。滲碳風冷后4～6號試棒隨工件重新加熱淬火，氣氛碳勢設置為0.18%，加熱至840℃±10℃保溫1h，好富頓K油淬火。

　?。?）試樣制備。試棒從端部線切割制取φ25mm×10mm表面碳試樣，并標記檢測面及標號1～6。

　?。?）表面碳檢測。①清潔表面碳試樣。②用千分尺測量試樣原始長度并記錄。③平面磨削量0.1mm，測量長度并記錄。④直讀光譜儀檢測表面碳含量并記錄。⑤每磨削0.1mm測定長度及碳含量一次。

　?。?）比較好的硬化層深度檢測。對4～6號試棒采用維氏硬度計檢測硬化層深度。

　?。?）石油機械滲碳件實物剖檢。對滲碳件進行實物剖檢硬化層深度及金相分析。