文档介绍：滴注式气体渗碳碳势控制
王晨
西北矿冶研究院钎具厂甘肃白银
( , 730900)
摘要介绍了碳势控制原理论述了目前国内使用的碳势测量与控制仪原理
: , ,
结合实际对我厂目前使用的碳势控制系统在生产中的应用作了总结
, 。
关键词滴注式气体渗碳碳势测量碳势控制氧探头
: ; ; ;
中图分类号文献标识码
:+1 :B
理工艺气体渗碳特别是滴注式气体渗碳在
前言。,
1 工业生产中应用最广
。
目前国际知名厂家的许多连续式和周钢件在吸热式气氛中加热时会产生如
,
期式热处理生产线都采用了可编程控制下的可逆反应
器或微处理机使
(Programable Controller) , 2CO →Feγ(C) + CO2
整个生产工艺过程炉气碳势氮势以及
、、 CO + H2→Feγ(C) + H2O
浓度沿深度的分布规律都能实现按预定
CH4 → Feγ(C) + 2H2
的要求严格控制我国的科研院所大专所谓气氛的碳势是指在一定温度下气
。、,
院校汽车行业的一些大厂在消化吸收引氛与钢奥氏体中的含碳量达到平衡时钢
、( ) ,
进技术和自行开发的基础上已基本掌握的含碳量碳势的大小取决于气氛中两种不
。
了这些先进技术当前在热处理方面已同性质的气体组分的体积比值
。, (CO)/(CO2)、
开创了一个广泛利用计算机实现质量控碳势控制就
(CO)×(H2)/(H2O)、(CH4)/(H2)。
制的新时代是控制这些气体组分之间的相对量
。。
热处理质量的在线控制技术中温度时间例如在高温下存在
、, 2CO →Feγ(C)+ CO2
和炉气成分是最基本的控制参数在温度控制可逆反应其平衡常数
。,
方面国内外已广泛采用可控硅控温技术结
, , α·P
c CO2
合仪表可使加热过程的温度控制在相当 K1 = 2 (1)
PID (PCO)
精确的范围在炉气控制方面国内外都经历
。, αc = Cp /Cs (2)
了一个露点法红外仪氧探头的发展式中奥氏体中碳的活度有效浓度
——————αc———( )
过程目前在滴注式气氛中渗碳利用氧探头在某一温度下奥氏体的饱和含
。, Cs———
作传感器在严格控制炉温和炉气良好循环的碳量
,
前提下可以使炉气碳势钢表面含碳量达到在同一温度下奥氏体的实际含
( ) ± Cp———
的精度利用微处理机现在国内外碳量即气氛碳势
~% 。, ,
都可以实现表面碳含量渗层深度渗层碳浓在一定温度下为恒量因而
、、 Cs , αc∝Cp。
根据方程式可知气氛的碳势与比
度梯度按一定规律分布的在线控制, (P )2/P
。 CO CO2
值有关比值愈大碳势愈高当气氛中
碳势的控制原理, , 。 CO
2 接近恒量时碳势与含量成反比即
, CO2 , CO2
渗碳是使钢铁表面硬化的一种化学热处是降低碳势的气体另外可知当钢的含碳量
。,
凿岩机械气动工具
,2009(1) 45
等于气氛的碳势时不产生脱碳也不产生渗量存在单值函数关系因此将电阻探头放到
。,
碳大于气氛的碳势时产