中高碳鋼工件高頻加熱設(shè)備熱處理工藝分析及復(fù)碳工藝應(yīng)用

中高碳鋼工件在高頻加熱設(shè)備熱處理加熱后易出現(xiàn)氧化脫碳，使工件硬度、強(qiáng)度、耐磨性及疲勞性能下降，往往造成工件發(fā)生早期失效；而對(duì)于要求較高的工件，脫碳后必須經(jīng)復(fù)碳處理方可再加工使用。

工件加熱溫度與脫碳層深度的關(guān)系中可以看出，工件脫碳深度隨高頻加熱設(shè)備加熱溫度升高而增大，在850℃左右達(dá)最大值；高于850℃時(shí)，工件氧化速度超過脫碳速度，且氧化皮形成使脫碳減少，脫碳層深度明顯下降。可見脫碳層深度在0.4-0.5mm之間。復(fù)碳工藝試驗(yàn)采用固體滲碳，其優(yōu)點(diǎn)是適于單件或小批量生產(chǎn)，設(shè)備簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，滲劑來源廣等。滲碳前，工件在820℃保溫以減少溫差，使工件滲層更均勻。滲碳工藝為900℃x3h，降至860℃x0.5h，保溫后冷卻；滲劑采用木炭與鑄鐵屑（質(zhì)量比為1:1)配制，復(fù)炭后，5CrNiMo 鋼工件硬度為55-58HRC，GCr15鋼試樣硬度達(dá)62-64HRC，滿足了工件技術(shù)要求。

上述復(fù)碳工藝試驗(yàn)在生產(chǎn)中得到了應(yīng)用。5CrNiMo鋼熱壓墊塊要求整體在高頻加熱設(shè)備加熱后硬度為47～50HRC，由于加熱時(shí)間長而出現(xiàn)脫碳。墊塊采用復(fù)碳工藝。工件復(fù)碳后，墊塊硬度為48-50HRC，滿足了技術(shù)要求，工件使用壽命延長。復(fù)碳工藝另一個(gè)典型實(shí)例為GCr15鋼刀具處理。GCr15刀具用于擠壓波紋管鋼管加工，要求工件硬度為50 -54HRC。工件在高頻加熱設(shè)備熱處理中因加熱不當(dāng)出現(xiàn)脫碳缺陷。滲碳劑（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為：90%木炭+10%Na2C030 復(fù)碳后硬度為51-53HRC，符合技術(shù)要求。復(fù)碳工藝要點(diǎn)及注意事項(xiàng)如下：(1)中高碳鋼工件復(fù)碳多采用固體滲碳法，復(fù)碳時(shí)間與脫碳加熱時(shí)間相當(dāng)或適當(dāng)加長。(2)對(duì)于中碳鋼工件，復(fù)碳時(shí)，滲劑宜加入一定比例的鑄鐵屑、碳化硅粉末等稀釋劑成分，以適當(dāng)降低碳勢。(3)高碳鋼工件經(jīng)復(fù)碳工藝處理后，有時(shí)工件表面碳含量比基體碳含量略高，對(duì)其使用性能無不良影響。