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井式氣體滲碳爐操作的四個步驟主要有：工件裝爐內升溫、滲碳階段、擴散階段、降溫出爐階段。

 

步驟一：工件裝爐內升溫

1． 滲碳前的一切準備就緒后，再進行空爐升溫，爐溫升到600~650oC后，啟動電扇，同時打開循環(huán)冷卻水，當爐溫達到800oC時，即可向記內滴入滲碳劑或甲醇等裂解氣體進行空爐滲碳，爐溫達到滲碳溫度后保溫1~2h，待爐氣正常后，方可將工件入爐。

2． 將材質相同、滲碳層技術要求相同、滲碳后熱處理工藝方式相同的工件放在同一爐生產。

3． 每爐裝載量和裝料高度應小于設備規(guī)定的最大裝載量和裝料高度。

4． 斷電后，起動爐蓋打開爐門，料筐入爐垂直擺放，并立即將爐蓋蓋緊密封，對角擰緊螺栓。

5． 接通風扇電源，按工藝要求，把溫度儀表指針調到滲碳溫度，這時應注意爐溫上下誤差、儀表指示誤差，對溫度值進行修正。

6． 按工藝規(guī)定滴入滲劑，保證升溫階段排氣迅速，不生成碳黑，點燃排氣孔排出氣體，燒掉廢氣。

7． 零件入爐后，溫度下降，當溫度低于800oC時，猛滴甲醇排氣，當溫度回升到850oC以上時，除繼續(xù)猛滴甲醇外，也可以滴入煤油，加速排氣，使爐內氧化氣氛中CO2、O2盡快排出退火爐外恢復還原性氣氛。

 

步驟二：滲碳階段

1． 爐溫到達滲碳溫度后，記下到溫時間，改變滲碳劑滴量，繼續(xù)保溫排氣30~45min，取氣分析，當爐氣CO2體積分數〈0.5%時，即進入滲碳階段，改變滲劑滴量，關小排氣孔，使燃燒火焰長度達100~150mm，燃燒火焰呈亮黃色，無明亮火星迸出，打開U型壓力計，使爐壓控制在250~400Pa

2． 從外試樣孔放入兩枚外試樣，外試樣放入深度一般離爐100~200mm ，外試棒孔應用石棉繩塞緊，以防漏氣和散熱

3． 每隔15min檢查一次爐溫、爐壓用表校對滴劑滴量。波動范圍不得超過規(guī)定值的±5滴/min，同時對滲碳氣氛進行分析，并嚴控氣氛中的CO2、H2O、O2值。當用甲醇、煤油作滲劑時，其爐氣成分控制在：ФCnH2n+2 ФCnH2n ФCO ФH2 ФCO2 ФO2 ФN25~15 ≤0.5 15~25 40~60 ≤0.5 ≤0.5 余量。

4． 強滲階段的爐氣碳勢可以高出所要求表面碳的質量分數值的0.2%~0.4%。

 

步驟三：擴散階段

1． 強滲階段的滲速可以按0.15~0.25mm/h估算，低碳鋼取下限，鉻鉬鋼取上限，估算出滲碳層深圳特區(qū)達到技術要求的中下限時，出一只外試棒，根據外試棒層深和表面碳的質量分數值，確定是否可以進入擴散階段和擴散時的滲劑滴量。對于不需要擴散的工件，可以開始降溫。

2． 擴散時，滲碳氣減少，保護氣量增多，擴散時間原則上是強滲時間的1/3~1/4、碳鋼是1/4~1/5左右，但具體情況具體分析。

3． 擴散期爐壓一般控制在50~100Pa。

4． 爐氣碳勢略高于技術要求規(guī)定的表面碳濃度（質量分數）值的下限值。

 

步驟四：降溫出爐階段

1． 擴散一定時間后，可以出第二只外試棒，檢查層深達到技術要求后，即可降溫出爐，否則延長擴散時間。

2． 擴散結束后，即可斷電隨爐降溫，這時滴劑和擴散相同。

3． 如滲碳直接淬火的，一般降至840~860oC保溫20~40min ，使零件內外溫度均勻后出爐淬火。

4． 對需要重新加熱淬火的零件，可隨爐降至860~880oC出爐空冷或入冷卻井冷卻，夏天空冷緩慢，工件會析出網狀碳化物，可用風扇吹冷，也可不降溫直接空冷（50CrMnTi），高溫空冷工件表面會加速氧化脫碳。對不滲碳部位預留加工余量的零件，滲碳后出爐空冷或進冷卻井。

5． 如零件入冷卻井，井壁夾層應通水冷卻迅速降溫，同時向井內通保護氣或倒入一定的甲醇、煤油使其燃燒，蓋好井蓋堵死排氣孔，使井內呈還原性氣氛，以減少氧化脫碳。

6． 無論滲碳后緩冷還是直接淬火，出爐溫度均按爐子上區(qū)溫度控制儀表為準。

7． 直接淬火的零件可直接回火，軸桿狀零件可進行熱矯直，回火前應進行清洗防銹。

8． 零件出爐時，先關掉電源，停電扇打開排氣孔，關掉滴油器，再啟動爐蓋。

9． 零件出爐后，立即關好爐門，重復零件第一次入爐前的操作，達到滲碳溫度，保溫一定時間，再進第二爐工件。