氣體滲碳、碳氮共滲工藝過(guò)程通常可劃分為排氣升溫、滲碳(包括強(qiáng)滲與擴(kuò)散)、降溫冷卻三個(gè)階段。各個(gè)階段的目的要求不同,應(yīng)分別加以控制。
排氣升溫階段在零件裝爐后進(jìn)行,裝爐后爐溫大幅度下降,同時(shí)有大量空氣進(jìn)入爐內(nèi)。因此,排氣升溫的作用是妖式爐溫迅速恢復(fù)到規(guī)定的滲碳、碳氮共滲溫度,同時(shí),要盡快排除進(jìn)入爐內(nèi)的空氣,防止零件產(chǎn)生氧化。
加大甲醇或富化氣的供給量可增加排氣速度,使?fàn)t內(nèi)較快地形成還原性氣氛或滲碳性氣氛。在爐溫低于600~650℃時(shí)盡量不要向爐內(nèi)供應(yīng)保護(hù)氣體,防止燃?xì)獗。供氣量的多少?yīng)根據(jù)爐子的容積來(lái)確定。
排氣階段的時(shí)間,小型工件通常是爐子達(dá)到滲碳溫度后再延續(xù)30~60min,以便完全清除爐內(nèi)的CO2 、H2O、O2等氧化脫碳性氣體,對(duì)于大中型工件僅僅考慮排除爐內(nèi)的氧化性氣氛還不夠,更要注意工件的到溫時(shí)間和均溫時(shí)間,這個(gè)時(shí)間往往被忽略,應(yīng)該引起重視。這個(gè)時(shí)間可以按照下列公式計(jì)算:
T=K×W
式中 T——工件的到溫時(shí)間,min;
K——綜合因素,min/mm;圓柱體時(shí)K=3.5,板類(lèi)件時(shí)K=4;
W——幾何指數(shù),圓柱體時(shí)W=(0.167~0.25)×D(長(zhǎng)徑比大時(shí)取上限值),板類(lèi)件時(shí)W=(0.167~0.5)×D(厚度長(zhǎng)于寬之比大時(shí)取上限值);D為工件有效尺寸,mm。