井式炉渗碳过程中碳黑附着在工件表面导致局部碳化物超标的问题讨论

Mr琨丶鲜生

本人是一名热处理现场作业人员，在我们现场生产的过程中，将工件吊入井式炉渗碳后，在渗碳后得空冷过程中我们发现个别齿轮局部区域变成了红褐色，起初我们以为是沾水了导致的锈，但后来我们检测了发红区域的组织，发现其渗碳后的金相组织显示发红区域的表层出现了大量的块状碳化物，大概达到了5级的程度。所以我们判断发红区域在渗碳过程中碳浓度严重过高，怀疑是有碳黑附着了。但是我们不知道会导致碳黑附着的原因在哪，尤其是操作层面。不知道各位前辈们有没有好的解决方案，而且这样的情况也是偶发，没查出啥规律。

凌凯云

发红区域是不是正对着滴甲醇管呢？

Mr琨丶鲜生

逆居儿 发表于 2024-10-29 15:33
是不是炉气均匀性差，或者炉子脏了

风扇我们都检查了，状态还行，炉子我们一般一个月左右停炉清理一次。刚出炉还是红热状态的时候也观察过，没有看到上面有啥东西粘在上面，就是冷下来后那一块就是红褐色的。

逆居儿

是不是炉气均匀性差，或者炉子脏了

Mr琨丶鲜生

不知道各位前辈有没有碳黑附着在工件上的照片供参考一下

weibo520

发红一般是氧化脱碳的表面，你是不是把铁素体看成碳化物了哦

dzkyx1314

就局部有，还是很多位置都有

zHANG_999567

碳黑附在工件上应该是表面有黑色的灰,你这个情况应该是局部碳势高,产品表面有大块状的碳化物.

liumin257

把实物照片和金相照片发上来，大家一起看一下，分析会准确些

wangzeshi

关于井式炉渗碳过程中碳黑附着在工件表面导致局部碳化物超标的问题，以下是一些讨论和可能的解决方案：

1. **碳黑产生的原因**：
   - 渗碳剂纯度低，含有较多不饱和碳氢化合物，导致产生的炭黑多。
   - 渗碳气中混入了空气，或渗碳气的流量大、压力过高，以及搅拌风扇转速低等都可能导致炭黑的产生。

2. **碳黑对渗碳过程的影响**：
   - 炭黑附着在工件表面会阻碍渗碳过程，造成渗碳层不均匀，影响碳浓度和深度。
   - 炭黑附着在加热器上可能导致电短路现象。

3. **减少炭黑的措施**：
   - 可以在渗碳气中混以适当比例的氮气来减少炭黑的产生。
   - 对渗碳气纯度作出规定，一般在96%以上。
   - 加大渗碳气氛的流量，进行气体的搅拌，确保碳势稳定。

4. **碳化物超标的原因**：
   - 渗碳剂活性太高，使表面含碳量过高，或渗碳后冷速太慢，预冷温度过低，都可能导致渗碳层中有网状或大块状碳化物。
   - 渗碳温度过高，或强渗时间过长，也可能导致碳化物超标。

5. **解决碳化物超标的措施**：
   - 进行ACm以上的高温淬火或正火，以消除渗碳层中的网状或大块状碳化物。
   - 降低渗碳剂活性，或重新在低渗碳气氛中扩散一段时间；渗碳结束后进行快速冷却。
   - 如果网状碳化物级别低于2级，则可在淬火前进行正火处理，否则可能需要报废。

6. **其他注意事项**：
   - 确保炉子的密封性，减少氧化性气氛，排气充分，提高冷速。
   - 对于已经形成的碳化物超标问题，可以考虑喷丸处理。

通过上述措施，可以有效地减少井式炉渗碳过程中碳黑的附着，以及由此引起的局部碳化物超标问题。希望这些讨论和解决方案对您有所帮助。

尚文者智

按楼主描述应该是工件表面渗碳时聚集了炭黑，空冷的时候炭黑在零件表面燃烧，造成了表面的氧化发红。
建议检查炉内搅拌风扇是否故障；装炉方式是否影响炉内气氛流动造成部分位置气氛聚集形成炭黑；碳势设置是不是合理，或者富化气的流量是不是合理。

study

升温排气阶段滴了什么？

lin1012866221

多通通甲醇管吧
有可能甲醇管在炉盖堵住了

zhbdfmwww

清问大家一下，你们的氧探头是哪家生产的？我们是丰东的炉子，氧探头经常失灵，三天两头的碳势几乎没有显示每次都是寄回厂家维修，回来用几天又坏了，而且换上新的就正常，说明线路和仪表没问题。大家遇到过这种情况吗？

Mr琨丶鲜生

凌凯云 发表于 2024-10-30 09:00
发红区域是不是正对着滴甲醇管呢？

是的，经过我们后续的实验验证就是甲醇管下面会出现这个问题

Mr琨丶鲜生

dzkyx1314 发表于 2024-10-30 12:37
就局部有，还是很多位置都有

局部位置会有这种情况

Mr琨丶鲜生

尚文者智 发表于 2024-11-1 15:26
按楼主描述应该是工件表面渗碳时聚集了炭黑，空冷的时候炭黑在零件表面燃烧，造成了表面的氧化发红。
建议 ...

检查了风扇是正常的工作的，按理说应该是甲醇滴下去立马就气化了，怎么还会聚集在工件上呢

尚文者智

Mr琨丶鲜生 发表于 2024-11-17 10:53
检查了风扇是正常的工作的，按理说应该是甲醇滴下去立马就气化了，怎么还会聚集在工件上呢

实际生产中会有这样的情况，我见过甲醇通入口下的辐射管上聚集炭黑，更何况是零件上有炭黑。理论上甲醇滴进去立即汽化裂解，形成比较强烈的气流，再加上丙烷充进炉子，炉内碳含量充足（接近炭黑极限）的情况下，虽然甲醇通入的地方循环很充足，但是也会因为碳补充的太快而形成炭黑的。