模具钢工件渗碳深度不均匀的分析（热作模具钢的含碳量）

　　用气体渗碳炉进行20Cr渗碳时，模具钢工件出炉后经常出现渗碳层不均匀的现象。分析了某厂20Cr转子渗碳存在的问题:工装为渗碳缸，平放。第一层有9-10个转子，层间有5-10mm的间隙。整个渗碳缸充满，一炉装两缸。渗碳层没有问题，但是不均匀。不知道问题出在哪里？风扇坏了吗？还是转子摆放有问题？现在他们准备给这两个炉安装一个计算机控制系统，包括碳势、压力、渗层的控制系统，并对其进行改造。他们原计划安装一个真空多用炉，但他们投资太多。

　　如果这个问题是深度不等式，可以从以下几个方面考虑:1。炉料是否过大。2.大气是否均匀循环。3.气体渗碳炉温度是否均匀。4.渗碳气氛的下降量是否合理(可能很小)5。渗碳后的冷却方式是否合理。

　　我们来看看渗碳层的具体情况。如果整层深度、碳浓度、梯度都没有问题，说明冷却有问题。如果有问题，说明渗碳有问题。

　　降温至870度，在缓冷坑中冷却至室温，然后在盐浴中加热淬火。是不是排气时间不足？他们的排气时间一般在10分钟左右，有的不到10分钟！！造成炉内碳势不均匀！另外，他们基本上没有设定渗碳的扩散时间。样品合格后，温度降低，浓度梯度肯定不合格，但这个应该和均匀性没有太大关系。这主要是排气时间不够，大气循环不均匀造成的，和充电量关系不大。

　　需要增加一些扩散时间，问题也可能出在没有扩散上。二次淬火时，由于扩散不均匀，碳层厚度不均匀。

　　有人认为工件量太小，渗层不均匀。缓冷后要检查是上层还是下层，是层的哪个区域。有些工厂渗碳时，工件之间的间隙是1-2mm，几乎是靠在一起的，不存在渗碳层不均匀的情况。另一个是不均匀渗碳层的差别有多大。比如竖炉上下板差0.2mm，这是正常的。炉子装料量小，排气时间不太大。一般在温度上升后15-30分钟加入富化气(煤油或丙烷)即可。解决炉内炉气循环气流问题，增加层底透气性。强渗扩散时间为3:1，有利于加快渗速。此外，可以考虑更好的碳控制系统。