大型不锈钢锻件渗碳淬火的质量要求有下列几个方面:1.表面硬度,要求有高的耐磨性能;2.足够的渗碳层深度,保证有效硬化层深度;3.表面渗碳层碳化物形态、数量大小和分布;4.渗碳层金相组织,即马氏体级别;5.心部硬度和力学性能;6.渗碳层浓度梯度;7.晶粒度。
1.表面硬度。
表面硬度是耐磨性能的重要指标,也是材料抗接触疲劳和弯曲疲劳的一个特性。
2.渗碳层深度。
大型不锈钢锻件在相对运动中承受着接触应力和弯曲应力,在一定的循环接触应力下,表面承受的剪切应力在离表面0.786mm处为剪切应力峰,再往心部其剪切应力将逐渐降低,而这种降低梯度将随接触表面曲率半径增大而变得缓慢平坦。
3.表面碳浓度和碳化物形态。
渗碳层表面碳浓度和碳化物的形态直接影响到表面耐磨性能,接触疲劳性能和弯曲疲劳性能,也影响到综合力学性能。
4.渗碳层碳浓度梯度。
渗碳层碳浓度梯度实际上就是过共析层和共析层占整个渗碳层的比例,这也就是希望渗碳层的有效硬化层深度有足够的保证。
5.金相组织。
渗碳层表面的金相组织应为马氏体+细颗粒碳化物+少量残余奥氏体。心部金相组织为低碳马氏体+铁素体。
6.心部强度和心部硬度。
随着心部强度的提高,增加对渗碳硬化层的支撑作用,提高了疲劳强度。
7.晶粒度。
大型不锈钢锻件深层渗碳是长时间在高温炉中加热,晶粒长大形成粗晶粒的可能性很大。粗晶粒的渗碳大型不锈钢锻件,带来脆性,降低疲劳强度,失去使用价值,将会使渗碳过程前功尽弃。因此,大型不锈钢锻件渗碳用钢,必须是本质细晶粒钢,渗碳温度也不宜超过930℃,保证大型不锈钢锻件渗碳后的晶粒度>5级。