渗碳金属怎样进行机械加工和表面处理

渗碳金属怎样进行机械加工和表面处理

渗碳是对金属表面进行热处理的一种常见工艺,它的使用对象多为低碳钢或低合金钢。将这类钢件置入具有活性的渗碳介质中,加热至900到950摄氏度的高温,并保持足够的时间以后,渗碳介质中的活性碳原子就会渗入钢件表层,使表层获得较高的含碳量,而中心部位仍保持原有成分。经过渗碳处理的钢件,表面可以获得很高的硬度和耐磨性。但也由于这个原因,使渗碳后的钢件机械加工和表面处理变得更具难度。

那么,对于渗碳处理后的钢件,在进行机械加工和表面处理的时候应当注意哪些问题呢,下面为您做如下总结:

渗碳金属加工.jpg

磨削加工

磨削是对渗碳后的钢件经常进行的机械加工手段。渗碳后,零件的表面含碳量增高,并且存在着大量的残余奥氏体。这就导致磨削过程中,极易产生烧伤和磨削裂纹。另外,表面的粗大碳化物、网状碳化物以及碳化膜等,也都是产生磨削裂纹的重要原因。

所以,在机械加工,尤其是磨削加工过程中,应当结合渗碳零件的技术要求,针对具体的工艺特点来选择正确的工艺参数,对可能产生的缺陷进行事先分析和预测。这样有助于提高零件的质量水平,并能够对实际的机械加工起到指导作用。

喷丸处理

喷丸处理是用丸粒轰击工件表面并植入残余压应力,提高工件的机械强度、疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性的冷加工工艺。将热处理后的渗碳零件在喷丸机或抛丸机中进行喷丸处理,丸粒可以以每秒50到70米的高速与零件发生一定时间的撞击,在零件表面深度为0.1到0. 25毫米范围内,会获得一层均匀的冷作硬化层,进一步提高了零件的表面硬度。

喷丸处理的作用效果与材料表面的原始组织有密切关系,如果淬火后表面留存有残余的奥氏体组织,那么就会出现明显的硬化效果。如果经过渗碳,零件表面有网状碳化物,那么将造成表面裂纹的出现。所以,对渗碳零件的表面淬火组织应该进行比较严格的控制和要求。

滚压或抛光

为了提高渗碳零件表面的疲劳寿命,完善零件表面的强化效果,除了可以进行喷丸处理外,还不妨使用滚压或滚动摩擦抛光进行处理。滚压和滚动摩擦抛光都属于表面冷作硬化强化工艺,在提高了表面硬度的同时,它还具有以下几个方面的功效:一是改变了零件残余应力的大小和分布;二是提高了零件的表面光洁度;三是提高了零件的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度。

实践证明,与其他部位相比,在零件的沟、槽、圆角等部位实施滚压或滚动摩擦抛光具有更为明显的效果。部分汽车所用的零件在渗碳后进行该类工艺处理取得了良好的结果。所以说,滚压或滚动摩擦抛光是提高渗碳零件使用寿命的重要举措。

 

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