论低压渗碳技术在DCT项目中的开发及应用

渗碳工艺的中国专利分析渗碳工艺是一种用于改善材料表面硬度和耐磨性的热处理工艺。

在中国，渗碳工艺的研究和发展颇具活力，许多专利对该工艺进行了深入的研究和应用。

本文将结合具体的专利案例，对渗碳工艺的中国专利进行分析，探讨其技术特点、应用范围以及发展趋势。

一、专利案例分析1. 《一种渗碳工艺的改进方法及其应用》该专利提出了一种基于气体渗碳的改进方法，通过控制渗碳温度和时间，使得渗碳层均匀且硬度高，从而提高了材料的耐磨性和使用寿命。

该方法适用于汽车零部件、机械设备等领域，具有很高的实用价值。

2. 《一种工件表面硬质合金渗碳处理工艺》该专利介绍了一种工件表面硬质合金渗碳处理工艺，采用了高频感应加热技术和特殊的渗碳液，可以在较短的时间内实现工件表面的硬质合金渗碳处理，提高了工件的表面硬度和耐磨性，适用于钢铁冶金、机械加工等行业。

该专利提出了一种新型高渗碳化学合金渗碳复合处理工艺，通过将渗碳剂与化学合金进行复合处理，可以形成均匀致密的渗碳层，显著提高了材料的硬度和耐磨性，同时降低了渗碳的成本，具有较高的经济效益。

二、渗碳工艺的技术特点从以上专利案例中可以看出，渗碳工艺在中国的专利研究中呈现出以下几个技术特点：1. 新型工艺改进许多专利案例都提出了一些新型的渗碳工艺改进方法，包括温度控制、时间控制、渗碳剂的改进等，使得渗碳层更加均匀、致密，提高了材料的硬度和耐磨性。

2. 技术与设备结合许多专利案例中都结合了先进的加热技术和特殊的渗碳设备，如高频感应加热技术、渗碳液等，使得渗碳工艺更加高效、环保、节能。

三、渗碳工艺的应用范围渗碳工艺在中国的专利研究中涉及的应用范围非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 汽车零部件渗碳工艺可以用于汽车零部件的表面处理，如齿轮、曲轴、凸轮轴等，提高了零部件的表面硬度和耐磨性，延长了零部件的使用寿命。

3. 钢铁冶金渗碳工艺可以用于钢铁冶金行业，提高了钢铁的硬度和耐磨性，延长了材料的使用寿命，降低了生产成本。

低压真空渗碳工艺论文摘要：本文通过对可控气氛渗碳工艺和低压真空渗碳工艺各自特点及所采用设备的介绍，说明了低压真空渗碳工艺的优势所在，并指出其在汽车工业等领域的应用前景。

关键词：低压真空渗碳工艺、可控气氛渗碳工艺一、可控气氛渗碳工艺可控气氛渗碳工艺主要包括滴注式气体渗碳工艺、吸热式气体渗碳工艺、氮基气体渗碳工艺、直生式气体渗碳工艺。

滴注式气体渗碳工艺是在密封室内通入有机液体甲醇和丙酮（或乙酸乙酯等），以适当的数量直接滴人炉内而制得所需气氛的。

甲醇热裂分解产物的渗碳能力很低，它主要是起携带气的作用，使炉内有一定的正压；起渗碳作用的气体主要是由丙酮或乙酸乙酯热裂分解形成的。

滴注式气体渗碳工艺对设备要求较低，碳势控制精度较差，只适用于一般零件的处理。

吸热式气体渗碳工艺的渗碳气氛由吸热式气体加富化气组成，吸热式气体主要包括天然气、煤气、丙烷、丁烷等，一般采用甲烷或丙烷作富化气。

需要有吸热式气氛发生装置。

氮基气氛渗碳工艺是指以氮气作为载体添加富化气进行渗碳的工艺，富化气主要有丙烷、丙酮等，同时通入甲醇作为基础气氛。

直生式气氛渗碳工艺是将燃料与氧化剂直接通入炉内形成渗碳气氛的工艺。

采用上述各渗碳工艺时，各种有机液体热裂分解时产生的主要是CO和H。

同时还存在少量的其它产物。

在一定条件下，达到平衡时，炉气的各成分之间具有一定的比例平衡关系。

可控气氛渗碳工艺已应用多年，积累了丰富的经验，可以满足一般零件的性能要求，但也有自身的缺点，例如：无法解决表面内氧化问题，即在渗层表面出现一层很薄的非马氏体组织，影响零件的疲劳性能；无法解决高温渗碳及深层渗碳问题；生产能耗高；生产区域环境较差。

这些设备一般都布置在独立的热处理车间，或者与机加工车间组建联合厂房，但与机加工车间之间需要有隔墙，以减少对加工设备的影响，并要求加强热处理车间的排烟措施，改善生产环境。

二、低压真空渗碳工艺低压真空渗碳工艺的真空压力一般为10—100Pa。

浅谈低压真空渗碳工艺职教台浅谈低压真空渗碳工艺王东波(攀枝花学院四川攀枝花617000)摘要:介绍了低压真空渗碳的原理,渗碳常用介质,渗碳过程的控制,从被加工件性能,精度,效率,加工成本等多个方面阐述了低压真空渗碳工艺的特点,同时对低压真空渗碳工艺的发展进行了简述.关键词:低压真空渗碳随着工业技术的不断发展,对工件热处理的要求也越来越高.8O年代出现的可控气氛渗碳技术虽已非常完善,但由于其内氧化不可避免,会在渗层表面出现一层很薄的非马氏体组织,对零件的疲劳性能产生不良影响,所以,热处理工作者一直在研究一种更为完善的渗碳工艺.1980年,法国ECM公司在PVF300型真空淬火炉上添加渗碳装置后进行实验获得了满意的成果,并在实验室初步建立了富化率(单位时间内工件表面积上吸收碳原子的质量)理论.1982年,它们第一次展示了低压渗碳过程,并与1988年建造了第一条连续生产线.自此,人们在低压真空渗碳技术上取得了重大突破,一种新的热处理技术在表面处理上得到了逐步的推广和应用.一,低压真空渗碳工艺简介1,低压真空渗碳原理渗碳就是向工件表面渗入碳原子的过程.其目的是提高工件表面碳浓度,使工件心部保持较好塑韧性的同时增强表面硬度和耐磨性.低压真空渗碳实际上就是在低压(压力一般不大于3kPa)真空状态下,通过多个强渗(通人渗碳介质)和扩散(通入保护气体)循环进行,以此提高工件表面碳浓度,从而使其达到热处理要求的工艺过程.2,低压真空渗碳工艺设备简介低压真空渗碳设备是与低压真空渗碳技术同时出现的一种设备,其突出特点是选择的多样性(单室,双室,三室,多室;立式,卧室;周期性,生产线式等),并且具有多种用途(真空渗碳,真空碳氮共渗,真空渗碳+气淬等)和先进的渗碳控制系统(计算机模拟软件等).标准的低压真空渗碳炉由一个或多个加热渗碳室(根据产量选择),一个气淬室,一个装卸料室,一个传送室以及整套的工件传输系统,真空系统,气体循环系统,计算机监控系统等组成.3,低压真空渗碳介质的选择20世纪90年代,低压真空渗碳介质以丙烷为碳源得到了认可,但由于丙烷气在低压真空渗碳中可能有不同的分解反应,当温度高于600℃时,丙烷会在加热室,被加工件附近大量分解,一c+2+2[c】,c=I一2c+【c】,致使加热室内形成碳黑.而又因炉内温度不均匀,在炉子中相对温度较低的部位会形成焦油,对渗碳设备极为有害.所以,乙炔做为渗碳介质也被人们所重视.它以其经济,渗碳压力低,能基本消除碳黑和焦油等优点在在低压真空渗碳中得到一定的推广,特别在小直径,长盲孑L零件的均匀渗碳,高密度和大容量的工件装炉上得到广泛应用.4,低压真空渗碳的控制由于在真空状态下无法通过常规氧势测量的方法来定碳,因此随着富化率概念及相关理论的提出,人们开发出相关的计算机模拟软件来解决这一问题.低压真空渗碳采用渗碳和扩散脉冲方式交替进行,渗碳一般通丙烷,扩散通氮气.在渗碳和扩散过程中,真空系统调节炉压并保持定值,丙烷与氮气流量也保持恒定,并由质量流量计显示通入量.计算机模拟系统根据用户事先输入的渗碳温度,被渗工件原始碳浓度,渗碳后表面饱和碳浓度,扩散后表面碳浓度,最终表面碳浓度,渗碳层深度,介质在工件表面的富化率等工件特性,模拟计算出"渗碳+扩散"的循环次数和每个循环的不同时间参数,并模拟出最终的渗层深度,其精度可达到±5%.二,低压真空渗碳工艺的特点低压真空渗碳技术的应用有助于产品质量和技术能级的提高,与可控气氛渗碳工艺相比较,低压真空渗碳有许多优点:1,提高被加工件的性能由于在真空下进行渗碳处理,没有氧的存在,因此渗层表面没有晶间氧化和表面非马氏体,同时不会产生表面合金元素的贫化及其带来的表面淬透性降低等问题,零件表面硬度,表面残余应力水平将明显提高,可以明显降低零件表面的早期失效,提高零件的使用寿命.如1998年上海股份汽车齿轮总厂为进一步提高齿轴类零件热处理质量,委托法国EMC公司对集中变形要求较高的零件用JCBP一400型低压渗碳炉进行实验,部分结果如下:产品名称:输出轴;材料:20MnCr5;数量:3件;热处理要求:表面硬度680—780HV30,心部硬度350—480HV30;有效硬化层深度(硬度550HV1)O.7—1.0mm.在装满炉量情况下实验,主要工艺参数如下:渗碳温度:950~C;加热和均温时间:50rain;渗碳时间:10.13min;扩散时间:78.87min;淬火介质:高纯氮气;淬火压力:2Mpa;淬火时间:10min;富化率:13.8lmg/h?cm;回火温度:150~(2;回火时间:2.5h.实验后测得的金相结果如下:表面硬度(HV30):725,728,727心部硬度(HV30):434.442齿面有效硬化层深度(硬度550HV1):O.78ram齿面显微组织:碳化物(1级)+残余奥氏体(2级)+马氏体(2级),无明显非马氏体组织,实验后变形较小.从实验结果看,硬度,渗层深度,显微组织均能满足要求,46现代企业教育MODERNENTERPRISEEDUCATION2009年?O8月?下期学术?理论现代衾誊现代高等职业教育的校长素质探讨杨鲁新(青岛恒星职业技术学院动画学院山东青岛266100)摘要:伴随着经济发展我国的职业教育出现了快速发展的局面.主要管理者的管理素质直接影响到高等职业教育的办学水平和质量.本文旨在从管理素质,政治素质,管理才能,学术技术能力,工作责任感这几个维度衡量一个高等职业教育管理者的优秀程度.关键词:高等职业教育校长院长管理素质政治素质管理才能学术技术能力工作责任感白改革开放以来,伴随着经济发展的需要,我国的职业教育出现了快速发展的局面,原来仅在普通高中阶段设立的职业教育已经难以满足社会发展的需求,因此,越来越多的大学增设了大专层次的高等职业教育,另外,更有不少独立的高等职业技术学院纷纷出现,这样的现象已经在改变着原有的高等教育布局.虽然普通大学本科教育仍为高等教育的主体,但不断增加的高等职业教育已经成为高教领域的另一条腿,这样的教育局面无疑会对我国的经济发展起到有益的作用,但也对我国的高等职业教育提出了新的问题,即:靠什么样的人来管理现代高等职业教育工作.由于我国的高等职业教育发展很快,特别是在多元化的办学政策推动下,许多民间资本进入高等教育领域,他们主要集中在高等职业教育范围,这就形成了国有民营齐办,全国处处开花的高等职业教育办学格局,但随之而来的则是高等职业教育管理者的缺位.与发达国家相比,我国的高等职业教育正处在发展的初期,各方面的经验都比较缺乏,但最为缺乏则是经验丰富的合格管理人员,尤其是高等职业院校的校长(以及下级学院的院长).目前,许多职业技术院校对校长(或院长)的任用都具有很大的随意性,这些来自不同岗位和部门的管理者在社会背景,工作经验,管理能力以及学术水平方面存在很大的差异,因而形成了管理者基本水平的良莠不齐,其中还有一定数量的管理者不具备高等职业教育的管理能力.也达不到高等教育对管理者的基本要求,如果不能有效提高改变这样的状况,我们现有的高等职业教育就不可能健康的发展,而教育管理素质较差的管理者从事管理的学校,是很难培养出合格的高等技术人才的.由于管理者的管理素质直接影响到高等职业教育的办学水平和质量,因此,在大力发展高等职业教育的今天,如何认识高等职业管理者的基本素质以及行为特点是个值得研究和探讨的问题.同时工件的变形情况也大为改善,处理结果比较理想.2,精度,效率高低压真空渗碳技术使得传统渗碳工艺中的高温渗碳成了可能,渗速明显提高,工艺周期显着减小,大大的缩短了渗碳时间, 特别对需要取得较深碳层的工件或不锈钢,硅钢等材料非常有利.如低碳钢中,为获得1mm厚的总渗碳深度,在980℃渗碳时所需的总渗碳时间为1.50h,在1038~渗碳是仅需0.80h,相差约2 倍.同时,由于在渗碳过程中,碳势的控制由计算机软件来完成, 所以,所以在实践中可以获得比较准确的控制效果.据有关实验测试.控制精度可达到±0.05ram.3,减少了后续工序.降低了热处理成本低压真空渗碳工艺是在真空状态下对工件进行加热渗碳,所以,避免了大范围的氧化,处理后产品呈银灰色,光亮状,可以不经过清洗,清理喷丸等工序,所以减少了后续的处理工序,有效的降低了成本.4,"绿色"环保相对于常规的可控气氛渗碳(或碳氮共渗)热处理,低压真空渗碳热处理过程中不产生,)1等有害气体,同时大部分采用气体淬火技术且淬火气体可以回收,即使采用油淬技术,也是采用真空淬火油,避免了大量的气体和液体污染,具有"绿色"环保的特点.三,结束语低压真空渗碳技术是将真空渗碳与高压气淬两项技术结合后的产物.它以其特殊的优势和成熟的工艺在渗碳特别是深层渗碳领域得到广泛的应用,根据中国热处理行业协会在欧洲考察的报告,到2010年低压真空渗碳热处理设备将达到50%左右,其工艺应用领域也将得到大范围的扩展,必将成为替代常规渗碳技术的工艺之一.参考文献:【l】孟延军,关昕.金属学及熟处理.北京:冶金工业出版社,2008 (03l【2】严韶云.低压真空渗碳——一种新的化学热处理技术.机械工人(热加工),2001(1):31—33.【3】张连进.一种快速渗层渗碳技术.金属热处理,2003,28(10): 56-58.【4】马森林,高文栋,沈玉明.ECM低压真空渗碳技术应用研究与探讨.汽车工艺与材料,2004(8):27—3O.【5】马森林,沈玉明.ECM低压真空渗碳技术应用研究与探讨. 汽齿科级,2004(1):1—6.【6】6张连进.真空渗碳技术的进展.真空,2003(1):42—45. 【7】高文栋.低压真空渗碳设备的特点及生产应用.机械工人(热加工),2007(10):22—23.【8】朱连光,王砚军,李庆见.脉冲式气体渗碳技术研究和应用.汽车工艺与材料,2005(6):21—23.口现代企业教育MODERNENTERPRlSEEDUCATION47。