滲碳件常用熱處理工藝及適用范圍主要有以下幾種:
(1)直接淬火、低溫回火。
組織及性能特點:不能細化鋼的晶粒。工件淬火變形較大,合金鋼滲碳件表面殘留奧氏體量較多,表面硬度較低。適用范圍:操作簡單,成本低廉,用來處理承受沖擊載荷不大的零件,適用于氣體滲碳和液體滲碳工藝。
(2)預冷直接淬火、低溫回火。淬火溫度800~850℃。
組織及性能特點:可以減少工件淬火變形,滲層中殘留奧氏體量也可稍有降低,表面硬度略有提高,但奧氏體晶粒沒有變化。適用范圍:操作簡單,工件氧化、脫碳及淬火變形均小,廣泛應用于細晶粒鋼制造的各種工具。
(3)一次加熱淬火、低溫回火。淬火溫度820~850℃或780~810℃。
組織及性能特點:對心部強度要求較高者,采用820~850℃淬火,心部為低碳馬氏體,表面要求硬度高者,采用780~ 810℃淬火可以細化晶粒。適用范圍:適用于固體滲碳后的碳鋼和低合金鋼工件,氣體、液體滲碳的粗晶粒鋼,某些滲碳后不宜直接淬火的工件及滲碳后需機械加工的零件。
(4)滲碳、高溫回火、一次加熱淬火、低溫回火。淬火溫度840~ 860℃。
組織及性能特點:高溫回火使馬氏體和殘留奧氏體分解,滲層中碳和合金元素以碳化物形式析出,便于切削加工及淬火后殘留奧氏體減少。適用范圍:主要用于Cr-Ni合金滲碳工件。
(5)二次淬火、低溫回火。
組織及性能特點:第一次淬火(或正火),可以消除滲碳層網狀碳化物及細化心部組織(850~ 870℃),第二次淬火主要改善滲層組織,對心部性能要求不高時可在材料的Ac1~Ac3之間淬火,對心部性能要求高時要在Ac3以上淬火。適用范圍:主要用于對力學性能要求很高的重要滲碳件,特別是對粗晶粒鋼。但在滲碳后需經過兩次高溫加熱,使工件變形和氧化脫碳增加,熱處理過程較復雜。
(6)二次淬火冷處理低溫回火。
組織及性能特點:在高于Ac1或Ac3(心部)的溫度淬火,高合金表層殘留奧氏體較多,經冷處理(-70~-80℃)使奧氏體發(fā)生轉變,從而提高表面硬度和耐磨性。適用范圍:主要用于滲碳后不進行機械加工的高合金鋼工件。
(7)滲碳、感應淬火、低溫回火。
組織及性能特點:可以細化滲層及靠近滲層處的組織。淬火變形小,不允許硬化的部位不需預先防滲。適用范圍:各種齒輪和軸類。