滲碳淬火是鋅合金壓鑄熱處理典型工藝，硬度不均是熱處理生產(chǎn)常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題。因硬度不均出現在個(gè)別鋅合金壓鑄整體或局部，探測度低，又會(huì )大幅削減產(chǎn)品的使用壽命，是關(guān)注度較高的熱處理質(zhì)量問(wèn)題之一。

1.硬度不均的原因分析

（1）產(chǎn)品表面污染

滲碳淬火熱處理不僅對熱前表面潔凈度有要求，爐內滲碳過(guò)程中表面也不能被污染。

熱前如有油污、銹蝕，會(huì )影響滲碳時(shí)碳的有效吸附。預氧化時(shí)油煙較多，不僅會(huì )粘附在產(chǎn)品表面、阻礙滲碳，還會(huì )影響爐內滲碳氣氛的穩定性。

滲碳過(guò)程中要預防碳黑聚集對滲碳均勻性的影響。除選擇合適滲碳溫度、碳勢外，還要考慮到爐內各種意外，如溫度漂移、碳勢準確度、氧探頭失控、流量失控、爐內局部溫度低、滲碳原輔料不純等現象都會(huì )導致碳黑聚集。

（2）溫度、碳勢不均勻的影響

爐內溫度不均勻對硬度不均影響較大，爐子的各種意外狀況都會(huì )影響到爐溫均勻性，如爐子密封性、中門(mén)故障、輻射管故障、料具卡殼等。

碳勢均勻性受到溫度不均勻、爐內氣氛的循環(huán)、裝爐密度的影響。爐內碳勢低的區域，滲碳能力下降，該區域很可能出現滲層淺、硬度低的問(wèn)題。

（3）冷卻不足

淬火油冷卻性能、清潔度都會(huì )影響到淬火質(zhì)量。油攪拌器故障、不合適的裝爐方式都會(huì )對淬火冷卻產(chǎn)生影響，造成硬度不均問(wèn)題。

2.解決措施

（1）避免鋅合金壓鑄表面污染

熱前不能有銹蝕、油污，清洗干凈后進(jìn)爐；采用熱前專(zhuān)用清洗機，提高清洗效果；預氧化爐定期燒油煙，避免污染鋅合金壓鑄表面和滲碳氣氛。

定期溫度校準。原熱電偶只要求每年進(jìn)行一次檢定，因檢定允差大，周期長(cháng)，會(huì )出現溫度雖然在檢定要求范圍內，但實(shí)際溫度已出現較大偏差。我公司現在采用高一級的熱電偶對主控溫進(jìn)行校準，保證了工藝溫度的準確性。

增加對甲醇、丙烷等原輔料的質(zhì)量檢測，排除原輔料水分等雜質(zhì)對滲碳氣氛穩定性的影響。

定期進(jìn)行燒碳黑操作。在操作過(guò)程中，判斷碳黑聚集程度，同時(shí)分析碳黑異常的原因。

氧探頭故障判斷。

（2）保證溫度、碳勢均勻性

定期對爐溫進(jìn)行均勻性測試。

經(jīng)常檢查爐子密封性，尤其是中門(mén)密封情況；；定期檢測中門(mén)密封情況，保證爐溫均勻性要求。

零件從后室到前室淬火過(guò)程中，偶爾會(huì )發(fā)生動(dòng)作暫?，F象，零件延遲入油。發(fā)生這類(lèi)設備時(shí)，使得爐門(mén)附近零件達不到淬火溫度，產(chǎn)生硬度不均的問(wèn)題，不易察覺(jué)?，F在要求零件淬火時(shí)必須有人觀(guān)察，關(guān)注設備動(dòng)作情況和報警記錄。

當輻射管出現短路、斷路故障時(shí)，爐溫均勻性受很大影響，同時(shí)加快碳黑形成速度。除定期維護輻射管外，還要對每根輻射管的使用狀況進(jìn)行監控。如輻射管出現故障，能做到及時(shí)更換，及時(shí)調整工藝。

裝爐尺寸不能超長(cháng)、超寬、超高，不能選擇有裂紋料具，以防止進(jìn)出料卡殼。

碳勢不均勻性可以通過(guò)零件的滲碳均勻性進(jìn)行間接檢測。我們要求在工藝變更或設備大修后進(jìn)行滲碳均勻性檢測。

對裝爐方法、裝爐間隙進(jìn)行了規范，并定期檢測循環(huán)風(fēng)扇和馬弗板狀況，保證碳勢均勻性。

（3）保證淬火冷卻

定期檢測淬火油冷卻特性，保證其冷卻能力。

過(guò)濾淬火油中的碳黑、油泥等有害雜質(zhì)，保證油品，穩定淬火。

選擇的防滲碳涂料不能污染淬火油。

定期對油攪拌器故障進(jìn)行檢查，保證淬火充分冷卻。

3.結語(yǔ)

出現硬度不均問(wèn)題的原因有很多，貫穿齒輪滲碳淬火整個(gè)過(guò)程。首先要通過(guò)金相手段分析問(wèn)題發(fā)生在滲碳階段還是淬火階段，然后根據問(wèn)題零件的爐內分布、數量、形態(tài)等信息判斷大概屬于哪方面原因，最后排查設備狀態(tài)、過(guò)程控制等細節，找出硬度不均的真正原因。