本文是多年從事滲碳淬火的一線工藝人員講解：工藝流程，滲碳淬火常見缺陷，到積碳如何燃燒，如何定碳，以及爐子的日常保養等。。。

在熱處理實際生產中，往往由于細節的忽略經常導致不良品的出現。因此熱處理工作中要認真負責，將不良品出現的幾率降到最低。

實際生產中的熱處理流程如下：來料檢驗（有無磕碰傷，鐵屑，漏工序）——備料（熱處理工藝卡，可以拼爐的產品）——裝料（選擇正確的裝料方式，主要是從變形方面考慮）——清洗（需要刷涂料的刷涂料防滲，需要螺紋防滲的螺紋防滲）——預氧化（主要是為了使工件表面活化，提高滲碳速度）——進加熱爐（工藝一定要選擇正確）——后清洗——低溫回火。當然隨爐試樣也要有的。

滲碳淬火常見工藝缺陷：內氧化（IGO）,碳化物超標（游離狀碳化物，網狀碳化物），殘余奧氏體超標，滲碳淬硬層中貝氏體數量（NMTP）超標,晶粒粗大，滲碳層淬火后微裂紋，心部硬度和滲碳深度出現偏差。

內氧化：可控氣氛滲碳是建立在水煤氣反應之上的，CO+H20——CO2+H2，其中CO2，H2O是有害氣體，在高溫下極易引起某些以固溶形式存在的合金元素的氧化，在氧化過程中，氧吸附于金屬表面然后沿奧氏體晶界向內部擴散，引起晶界合金元素的氧化。形成內氧化的合金元素是從奧氏體化的固溶體中獲得，其結果是靠近氧化物微粒的奧氏體基體中該合金元素減少，造成淬火后內氧化處形成非馬組織，降低了工件表面的殘余壓應力，因此在生產中要避免內氧化的產生。

1.工件進爐前不能有油，水，銹斑。

2.合理裝爐，保證爐溫恢復快，爐氣恢復要快，減輕升溫 階段內氧化的產生。

3.嚴格控制滲碳輔料的質量。

4.提高淬火溫度和淬火冷卻介質冷速減輕非馬的產生。

5.滲碳淬火前10-30min通入5-10%NH3也可減緩非馬的產生

碳化物：碳化物產生主要是由于滲碳碳勢高，擴散不好，降溫淬火時，在尖角和齒頂部位容易析出網狀和斷續網狀碳化物。一旦析出網狀碳化物返工也很難消除，因此工藝上一定要引起注意。

殘余奧氏體：殘余奧氏體雖然被碳飽和，但硬度很軟，當與馬氏體共存時，會造成滲層硬度的降低。殘奧對滲碳淬火齒輪使用性能的影響在一些局部一直存在學術上的爭論。

1.殘奧造成表面硬度下降。

2.殘奧對表面殘余壓應力狀態有影響，殘奧越高，壓應力越低。

3.殘奧對疲勞強度的影響（存在爭議）。鋼的合金含量，表面碳濃度，淬火溫度，都直接影響滲碳淬火工件表面組織中的殘余奧氏體含量。

滲碳淬硬層中貝氏體數量：其本質是由于滲層淬透性不夠造成，凡是影響到淬火效果的因素都會影響到滲碳淬硬層中的NMTP的量，在實際生產中影響因素主要為：1工件尺寸，尺寸越大，出現非馬的幾率越高，量也可能大。2.冷卻介質的冷卻速度，熱油淬火，淬硬層中非馬量增加，嚴重時表面會有一定的貝氏體出現。4.鋼件淬透性。滲層中出現高溫轉變組織（貝氏體）會直接影響到滲層的接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度。

晶粒粗大：在實際生產中經常有粗晶（魂晶）現象，主要是正火處理時產生的粗晶（魂晶）在滲碳淬火后被遺傳下來（組織遺傳）。粗大晶粒對使用性能有不利影響（脆性增大）。

滲碳層淬火后微裂紋：微裂紋的產生與含糖量，奧氏體晶粒粗大，滲碳過程表面吸H有關，通過及時回火可以除H和使部分微裂紋愈合。

心部硬度和滲碳層深度出現偏差：工件滲碳淬火后的心部抗拉強度強度取決于心部硬度，而心部組織決定了心部硬度，因此心部硬度對齒輪的彎曲疲勞強度有重要影響。1.心部硬度高，降低了表面殘余壓應力，從而降低了工件抗彎曲疲勞能力2.心部硬度低，在重載作用下，心部會發生塑性變形，而表面仍舊保持彈性，最終導致表層殘余壓應力降低和殘余拉應力的增加，這樣就大大降低了彎曲疲勞強度。在重載作用下，由于心部硬度低而不能支撐薄而硬的表面滲碳層而引起壓潰菠蘿。對于任何情況來說，最佳的心部硬度必須依賴滲層深度及其表面質量。也就是說心部硬度 高低必須與滲碳有效硬化層深度匹配才能保證服役安全，不發生早起疲勞失效。

以上是齒輪滲碳淬火缺陷產生原因以及危害總結

在多用爐齒輪滲碳淬火過程中設備方面：啟爐（關于啟爐前的準備工作在此就不詳細談了），預滲（又叫空滲，平碳）。預滲完成后，將空爐碳勢設定為0.4-0.6，同時可以進行裝爐。多用爐生產過程中定期燒炭，定碳很重要，因為它們直接影響到氧探頭的測量真實值，進而直接影響到產品質量。

多用爐燒碳黑過程

1、 燒炭操作方法：將爐溫降到820~850℃。

2、 當爐溫穩定后，打開前門。

3、 關閉碳勢控制，關閉甲醇、丙烷截止閥，關閉氮氣截止閥，停止后室供氣。

4、 關閉安全氮氣截止閥，停止后室供氣。

5、 中門打開50~100mm間隙，保持約2小時，開始燒碳黑，燒碳黑過程中注意爐溫的變化。（燒碳黑也可以不打開中門，停止后室供氣燒4~8小時具有更好效果）

6、 燒碳黑完成后，關閉中門。

7、 打開安全氮氣，流量控制在3~5M3/h。

8、 接通“供氣開”按空滲規程進行下一步操作。

說明：當爐內有大量碳黑沉積時，會破壞滲碳工藝過程，影響碳勢控制穩定性，影響加熱元件的熱傳遞，降低爐內元件的使用壽命。如爐內出現積碳時，必須及時燒掉，建議兩周左右燒一次碳黑，如果積碳黑速度較快，應適當縮短燒碳黑的周期。定碳方法。

1）將定碳片用鑷子小心夾出，放在清洗瓶中用丙酮充分清洗干凈，隨后用鑷子夾出，用烘干機充分烘干。隨后用萬分之一天平稱出箔片的初重。箔片重量以1克左右為好，有利于減少測量誤差。注意如果使用電子天平，應保證充足的預熱時間，以保證測量的準確性，必要時應該用標準砝碼進行標定。

2）將鋼箔卷成筒狀放入定碳桿前端的螺旋中，注意不可以太松，防止操作中鋼箔脫落，從定碳孔將鋼箔裝入爐中，保持約30分鐘后將定碳桿從爐中抽出，此時試樣管的出口排出的爐氣會被點燃，緩慢減小試樣管球閥的開度，直到火苗已經很小但仍能保持穩定燃燒為止，以防止空氣進入，讓鋼箔在試樣管中自然冷卻約5分鐘后，方可取出。必要時也可以用濕棉紗將試樣管冷卻到不燙手為止。隨后取出定碳片，關閉取樣管。整個過程中要防止鋼箔氧化。正常的箔片應該為光亮的，如果出現藍色的氧化色應重做。

注意定碳時鋼箔需要在爐內保持足夠長的時間后再取出，以保證滲透，同時應注意檢查一下氧探頭吹掃周期，定碳期間氧探頭不能吹掃，必要時可以考慮臨時關閉吹掃功能，從而確保測量準確。

3）一般情況下將滲碳后的鋼箔用脫脂棉仔細擦干凈即可，可以不進行清洗。必要時重新用丙酮清洗烘干，隨后稱出鋼箔末重。

4）碳勢的計算公式為：

碳勢=【（鋼箔末重-鋼箔初重）/ 鋼箔末重 】*100+鋼箔原始含碳量

5）隨后根據計算好的碳勢在2604儀表中進行修正即可。

注意：整個操作過程中都要保持鋼箔的清潔，不允許用手或其它不干凈的東西接觸。

吹掃氣管路氣密性差的影響：

1） 每次實際通入的吹掃氣流量不足，探頭容易積碳黑

2）在吹掃過程之外的大部分時間，爐氣會一直從氧探頭吹掃通道溢出，在氧探頭內管和外壁之間的低溫區段，非常容易被碳黑和油煙堵塞，特別是在升溫段，產生大量油煙

多用爐日常保養：

1、 后室循環風扇密封油杯應及時添加密封油，周期參見潤滑表。

2、 后室循環風扇油自冷系統油量指示維持在100~120之間，如果不足及時添加。

3、 前室和后室循環風扇電機及油攪拌電機每二個月重新添加潤滑脂。

4、 經常檢查油冷卻管路，應定期清理油過濾器中的過濾網。在清理前注意首先關掉MP270中的“油冷卻” 及“油循環”，關閉過濾器進出口的手閥，并注意關掉控制柜內的“25Q1”空開，防止因前室超溫造成油冷卻泵自動運行。

5、 經常檢查前門密封，必要時更換盤根。前門漏氣一般處理方法：反復關閉打開前門，檢查前門盤根上的壓痕，在壓不嚴的盤根下面墊上適量的纖維棉，壓實后反復關前門，繼續檢查，直到四外壓痕均勻為止。前門密封以淬火時基本不冒煙為準。

每隔一定時間應停爐對后室保溫、馬弗、碳化硅導軌、循環風扇、等

1、 進行檢查，發現問題應及時處理。同時應定期檢查升降臺、推拉鏈、前門以及中門運行是否平穩。

2、 控制柜冷卻空調及冷卻風扇的濾網每周要定期清理。

3、 淬火油槽的油位應經常檢查。油量不足及時添加。

4、 應經常觀察爐內三只熱電偶（主控溫、超溫報警偶、低于安全溫度報警偶）的示值，在溫度穩定一段時間后，比如兩個小時，三只熱電偶的溫度應基本接近，如果某一支示值偏差太大，應予以注意，并及時進行校驗。

5、 設備運行超過半年后如果停爐到室溫，再次升溫之前應該考慮對全部加熱元件進行清理，去除上面積存的氧化物粉末以及灰塵，并將全部輻射管掉轉180℃，以防止向一個方向過度彎曲，影響使用壽命。停電故障處理。

1） 停電后安全氮氣閥會自動打開，如果能確定很快來電，同時氮氣供應充足，一般在保證爐壓的情況下盡量將氮氣流量調小一點，以減少對爐內氣氛的影響。

2） 工件在后室根據裝爐時間以及爐體上各限位的指示，檢查爐內當前料盤位置，檢查爐內推拉鏈、升降臺、中門的具體位置。

3） 如果，在氮氣供應充足的情況下，隨爐冷卻，等待供電恢復。如果停電初期出現廢氣火焰熄滅，應及時用火把點燃，以減少爐內有毒氣體的排放到空氣中，直到爐內可燃氣體燒凈后自動熄滅。

4） 如果工件在油池中淬火，在氮氣供應充足的情況下，隨爐冷卻，等待供電恢復。一般情況下，禁止過早打開前門，防止因淬火油的局部超溫與空氣接觸后引起燃燒。

5） 如果爐子正在進料過程中，在中門位置，建議用手動方式將工件推到后室或者拉回前室，關好中門（注意關中門時，應緩慢下降，以減少前室出現負壓的可能性），等待供電恢復。操作過程中通以大流量氮氣，以維持爐壓。