井式气体渗碳炉

井 式气体渗碳炉是新型节能周期作业式热处理电炉，主要供钢制零件进行气体渗碳。由于 选用超轻质节能炉衬材料和先进的一体化水冷炉用密封风机，该系列渗碳炉炉温均匀、升温快、保温好 ，工件渗碳速度加快，碳势气氛均匀，渗层均匀，在炉压提高时，亦无任何泄漏，提高了生产效率和渗 碳质量。

1、该种炉型主要为国标型尺寸（如：35KW、60KW、90KW、105KW等几个规格品种）

2、国标炉型均选用耐火砖砌筑炉衬，配套炉壁安装螺旋形电阻丝进行加热

3、随炉配套炉罐、料框、格栅、炉罐座、绝热箱、扇形板、风叶等耐热钢组件

4、炉盖上端配置水冷型专用风机、风机轴/轴承选用耐热材质，并配套滴注器等组件

1.井式电阻炉

2.深井式电阻炉

3.大型井式炉

4.全纤维井式炉

5.井式回火炉

6.井式气体渗碳炉

综合国内外几十年的螺纹钎杆研究和生产实践， 最佳的螺纹钎杆生产工艺路线是低碳高强度合金中空钢， 经成形加工后进行整体渗碳处理，在专用的冷却罐中控制冷却，两端重新进行中频加热淬火和低温回火，然后内外表面进行清理，再进行有效的防腐处理。

(1)渗碳工艺

螺纹钎杆进行整体渗碳处理要有足够深的井式气体渗碳炉。国内已有几家建成了有效深度4.5~7.0 米的井式气体渗碳炉， 采用滴注式气体渗碳。国外大部分用气源式。滴注式气体渗碳所采用滴注液配方很多:有甲醇+煤油、甲醇+丙酮、甲醇+甲苯、甲醇+醋酸乙脂、煤油+空气、甲醇+异丙醇(或同时加少量空气)等等。一般是用甲醇+丙酮;煤油+空气成本最低，但表面含碳量偏高和容易出现碳黑。较理想的是甲醇+醋酸乙脂的滴注液配方而且便于渗碳过程的碳势控制。甲醇+甲苯是渗碳能力很强的滴注液。上述各种配方可根据各厂的经验、使用习惯和生产实际选择。

渗碳温度是:920~930℃±10℃， 有的厂采用890℃±10℃，温度高、渗碳速度快、时间短、生产周期快。温度低一点、渗碳时间长但炉罐使用寿命时间长且表面含碳量易控制在理想范围， 螺纹钎杆渗碳层厚度一般控制在0.6~0.9 毫米， 钎杆直径大取上限， 直径小取下限(渗碳层厚度按>HV500 的厚度计算)。渗碳层表面含碳量最好控制在0.8~0.85%，一般不允许超过0.95%。

渗碳层表面含碳量的控制对螺纹钎杆是十分重要的。渗碳层表面含碳量的控制往往是通过炉内碳势来控制。碳势的高低与选用的滴注液配方有关，也与渗碳温度有关;渗碳温度高、碳势高、渗碳速度快;温度低、碳势低、渗碳速度稍低。螺纹钎杆渗碳层的表面含碳量过高，会出现网状碳化物，增加渗碳层的脆性和缺口敏感性;淬火后也会出现粗大的马氏体和过多的残留奥氏体，造成钎杆表面硬度低和耐磨性降低。表面含碳量过高势必造成碳深度坡度曲线变陡，容易造成渗碳层的剥落。

计算机控制技术在渗碳热处理过程的应用， 解决了一系列的渗碳热处理质量控制问题。可以通过微机控制:炉内碳势(≤0.05%C)、温度(精确度≤5℃，大炉子)，渗碳层厚度(≤0.1 毫米)以及时间、流量、超温报警等诸多参数控制。保证钎杆渗碳质量的高要求。

(2) 渗碳后的冷却

渗碳后的控制冷却，主要目的是保证钎杆体获得较均匀的硬度，防止冷却过程中钎杆表面过份氧化或脱碳。国外螺纹钎杆专用渗碳炉，配有专门设计的控制冷却装置，可以控制和调节不同的冷却速度，以保证不同直径品种的冷却要求，而达到所规定的硬度要求和组织要求。国内个别厂家对原有的井式气体渗碳炉的冷却系统进行了技术改造。国内大部分厂家多采用罐冷、空冷式风冷，杆体硬度随品种和装炉量的不同波动比较大、均匀性也欠佳、给钎杆产品的弹性、刚性和使用寿命造成影响，应引起有关厂家的重视。

长钎杆经整体渗碳后冷却会出现较大的弯曲，给钎杆矫直增加了不少困难，而冷却后要保证钎杆有好的刚性和弹性，要求硬度在HRC40 左右， 弯曲的HRC40 的钎杆难于矫直，增加了矫直的工作量。大批量生产要配备效率高的矫正机。

在渗碳质量管理上，每炉要有随炉试样，作为该炉渗碳质量检查样品，并进行金相分析、渗碳层厚度测量、表面网状碳化物的评级等，并进行生产记录和备查。

(3) 渗碳后的热处理

钎杆整体渗碳后，为了提高两端螺纹部位的耐磨性和疲劳强度，要进行淬火和低温回火处理，其淬火、回火工艺是:840~860℃±20℃淬油+200~220℃回火。

淬火加热最好采用中频感应加热，加热长度略超过过渡槽(或搬柄槽)，淬火后表面硬度应≥HRC58;回火，建议采用低温盐浴炉，回火后硬度≥HRC56。淬火回火后的钎杆要进行最终精矫直、表面清理和防腐处理。

(4)其他热处理工艺

目前国内一些钎具生产厂，受投资或条件的限制，不具备深井式气体渗碳炉，无法采用渗碳热处理工艺，而又要生产螺纹钎杆，有些厂采用国产35SiMnMoV 钢，常规淬火回火工艺或等温淬火+回火工艺生产螺纹钎杆。

实践证明，这种生产工艺路线，只能满足螺纹钎杆的部分性能要求， 产品寿命与上述低碳高强度合金钢+渗碳热处理工艺路线的产品相比有较大的差距。

此外，也应该指出:中空钢的生产工艺和冶金质量， 对螺纹钎杆的质量和寿命有着重大的影响， 凡是造成中空钢或钎杆内孔和外表面缺陷的因素，都会降低钎杆的使用寿命，凡是减少内孔和外表面缺陷或强化内孔和外表面的因素，都能有效提高钎杆的使用寿命。