渗碳产品的渗层控制
本帖最后由 孤鸿踏雪 于 2010-3-25 19:45 编辑据我个人了解，当前，在很多企业对于渗碳淬火产品的渗层深度控制方法（和手段）大部分是完全靠工艺保证？即经过初步理论计算，确定工艺参数，然后进行多次工艺试验，对所设计的工艺参数进行反复多次修订，最后确定下来后，实际生产作业过程，严格执行所谓已“定型的工艺参数”，这就是靠工艺保证的一种控制方法。万一出现异常情况，则采取什么时候发现问题，事后采取纠正措施的方法，这种方法实际上依然是“死后验尸”的控制模式，显然已不符合现代质量控制的“潜在失效模式分析”要求；
还有一些企业，在工艺的某一时段和位置进行抽样，检查抽样渗层深度，确定后续时间是否延长或缩短？这种方法比前者“多上了一道保险”，显然比前者控制更有效，但抽样检查设定在那个工艺时段，是值得探讨的。希望大家踊跃参与讨论，交流、分享。
除此之外，是否还有其它更好、更先进或更有效的方法呢？我想一定还有第三条甚至三条以上的路可走。还希望有更好方法的同道，知无不言，言无不尽。 杨工：我们的渗碳产品的渗层是你提到的两种方法一起使用。对于常规的材质的渗碳处理，在工艺不确定的情况下可以通过渗碳软件的仿真（渗碳温度，碳势，时间）得到理论上的数据，在工艺运行过程当中，通过观看随炉试样进行深度和金相组织的判断（主要是碳化物级别），如果试样的深度达不到要求（如：渗层要求为0.7--1.0mm的，试样的深度为0.6---0.7mm），那么就需要调整工艺来达到所需要的渗层。（延长渗碳时间或适当提高碳势，前提是炉温和碳势检测的标准)，如果是从来没有做过的产品，那么我们也会通过用试块带入其它材质的渗碳产品一起处理，通过试块的渗层和金相的分析来定新材质的工艺。。。如果常规材质渗碳后的渗碳深度和试样或实物有较大的偏差的，则可以通过调整渗碳工艺来调整。(尽量使理论和实际的偏差降至最小值，经多次的运行调整后就可以使工艺稳定）。 随炉试样和炉前试样监控，随时调整工艺！ 正常是按扬工所说来定工艺和操作的，但也会遇到停电还有别的什么意外，这个只有依各自的实情和曾遇到过的事件加检测数据来作出正确的判断。数据搜集和分析是非常重要的。 楼上几位没有讲明抽样在那个工艺时段（或哪个时刻）进行？ 大家好！我公司现在对渗层的深度，也是通过工艺来控制的，是在淬火后对随炉的试样进行检测，这样的检测手段也只能起到“筛子”的作用，保证发出的产品是合格的，无法帮助在生产过程中质量的控制，对于渗碳过程出现的异常，它也只起到一个说明的作用。如果能有在生产中可以使用的检测手段，那就避免很多情况下出现不合格的产品。 我司是一商业热处理厂，接到的渗碳淬火件层深从0.3-6.0的都有，经过十几年的生产实践，对常用的几种渗碳淬火材料，从0.3-mm到6.0mm每隔0.3mm分一段，根据当时的实际生产用时间并不断修正，制定了20个基础工艺，生产中针对某一产品，在基础工艺的基础上，再根据产品的具体要求，通过抽取观察样的结果确定最终的工艺时间；正常生产中，规定层深3.0以下放两个观察样，3.0以上放三个观察样，重要产品，在强渗结束抽取一个观察样，扩散结束前60分抽取第二个观察样，同时每炉都要做定碳；一般要求的产品，扩散结束前60分抽取观察样，根据抽样结果，决定是否调整工艺时间。 7#zhang
张先生讲的办法很不错，而且介绍的也很详细，值得学习和推广，我谨代表我个人向张先生表达我的谢意，感谢你毫无保留的传道授业！ 回复 7# zhang
谢谢您的无私分享！我想请教一下，在生产过程中如何取出随炉的试样，贵公司用的是箱式炉吗？ 我们企业的热处理工艺大致是固定的，但在我的强烈要求下，是随时可以变动的，比如渗碳，温度，碳势都是可以灵活调整的，但是必须做好记录，随时核查，只要抓好过程监控，质量稳定即可，（根据检验报告调整） 本帖最后由 zhang 于 2010-3-26 19:30 编辑
回8楼杨工：
不言谢，只要对大家有借鉴之处，我就很高兴了。
回9楼：
我们箱式、井式都有，随炉试样一般同产品一同出炉，也有特殊的，在试样孔吊随炉试样，这主要用在工艺试验上。 8楼，ZHANG工的方法的确很好，值得学习。
我觉得热处理本来就是一个过程控制的工序，热处理工艺就是各位热处理同行在不断实践中摸索出来的，要想对整个渗碳过程渗层深度进行监控也只能进行计算机仿真。
个人拙见：在分别强渗、扩散期结束时观察试样 只要产品原材料稳定，工艺控制稳定和炉况的稳定产品一般不会出现问题，重点控制温度，碳势的准确与稳定，载体气富化气流量的稳定。另外，易普森多用炉有一套软件模拟系统是很好的。 13#changpeng
无论多么先进的设备，也无论多么可靠的工艺，因为影响渗碳产品的因素很多，过程控制又有许多不确定的因素，所以，在任何时刻都会发生异常情况（包括设备、即过程输入要素等），一旦出现异常，就会引起厂品质量的波动，从而导致返工和报废事件。
过去，在管理水品和技术水平落后的大环境下，质量控制基本上是“亡羊补牢和死后验尸”，所以按照现代质量管理控制要求，要进行潜在失效模式分析，就是要有防范措施，或者说未雨绸缪，居安思危。
你的跟答帖，偏离讨论主题。 热处理技术发展到今天已经进入计算机时代。在我国浙江，江苏发展很快，他们有经济实力敢于投资。用多用密封保护气氛炉渗碳，有的是用旧井式炉改造加一个可编程控制器，使产品的质量有了可靠保障，控制精度大为提高。碳势精度可以控制在0.01%，同时对时间，温度，炉内压力，碳势，深度，碳层梯度进行实时监控，使产品的离散度降低，质量的均一性得到保证。我认为计算机控制（实际上就是个PLC可编程控制器）将是我国热处理行业的发展方向。 个人感觉此话题说热处理要做好过程控制就说得太大了，杨工的意思就是问怎么解决这一实际。
正如杨工所言，
首先，按理论或经验数据推断，得出最初渗碳工艺，经实践检验确定工艺。
之后，正常生产，剖检工件、试棒进行长期跟踪，并在工艺过程中检验随炉试棒。以及时发现问题。
大部分内部断电事故我们有些是可以控制的。外部问题不做讨论。
我感觉还没有更好的方法来解决这一问题。
问题是我们最初的方法是否统一和科学，是否与客户要求一致。 针对质量控制与设备及生产的有机配合，方法多主要是根据设备的可靠性而言的，大家讨论的结果其实能借鉴的东西不会很多，现在国内的设备有这么几种状况：1、60--80年代的国产设备、80年代以后的国产设备、90年代以后出现的进口设备。它们工艺控制和检验方法、检验频次都不会一样的。比如说比较先进的爱协林渗碳炉，你只要把你理想的工艺值输入电脑控制系统，他就会把渗碳后的结果告诉你，真正的质量结果出来后如果相同，你可以在几十个小时内不用检验。这个说法应该说在你的产品在先期的铸、锻、正火等工艺稳定的前提下。我们的产品质量波动频繁，我认为防范的不是工艺而是材料。 我在这里举个例子：
过去（上世纪50~60年代）我国汽车工业还相当落后，所有的汽车都备用了一个“手摇把儿”，这个“手摇把儿”，是用于电瓶质量不过关或电启动装置质量不过关时，无法正常启动发动机所加的“保险”。当汽车因故抛锚，而无法正常发动时，驾驶员挥汗如雨地摇动“摇把儿”，这种奇观，相信“60后和70初”出生的中年人有缘目睹。直到今天，我国的摩托车依然如此，不仅有电启动，还备用了“一脚踹”。我没有去过日本，但听说日本的原装摩托车压根没有“一脚踹”，原因很简单，就是人家的电瓶和电启动技术、质量成熟、过关。
我这个帖子的意思就是，虽然现在我国的热处理硬件也有了长足的进步，但再先进的设备和再可靠的工艺也难保不出现异常情况，如何保证渗碳产品既不欠渗而造成返工，又不过渗而导致产品降级使用或报废，大家是否在实际生产中有一些实用的妙法也加个“保险”？ 在保证设备运行正常，我们是做好过程中工艺参数的控制，经常标定炉内碳势，结合试样检测结果，实行每炉工件都是在动态控制状态。 20#刚柔并济2010
如何保证设备运行正常？谁能保证每时每刻设备都能正常运行呢？
你说的“经常标定炉内碳势”是什么意思？是不是经常或定期通过人工定碳校验炉内实际碳势值？如果是这样，有没有这种可能：如果三天前你刚定完碳，校验了氧探头和炉内实际碳势值，那么今天设备在运行过程中，氧探突然发生故障，这种故障是多种多样的，如控制因子参比点产生漂移，锆管破裂等等。出现这种情况必须要等到死后验尸（出炉检验发现产品不合格需返修或报废）吗？
“实行每炉工件都是在动态控制状态”，能否解释一下这个“动态控制”的具体措施？