滲碳熱處理是一種常見的金屬材料表麵強化處理工藝，主要用於提高鋼件表麵的硬度、耐磨性和疲勞強度等性能，同時保持心部的韌性。滲碳熱處理的主要質量控製方法涵蓋工藝參數控製、設備維護、材料檢驗等多個方麵，具體如下：
工藝參數控製
溫度控製
均勻性監測：使用多點熱電偶對滲碳爐內不同位置進行溫度測量，確保爐內溫度均勻性在規定範圍內，一般要求溫度偏差不超過 ±5℃。若溫度不均勻，會導致工件滲碳層厚度和硬度不均勻。
精準度控製：采用高精度的溫度控製係統，定期對溫度傳感器進行校準，確保設定溫度與實際溫度相符，偏差控製在 ±2℃以內，以保證滲碳過程按預定溫度進行。
時間控製
工藝設定：根據工件的材質、尺寸、滲碳層深度要求等因素，精確計算和設定滲碳時間。例如，對於一般中碳鋼製作的小型齒輪，要求滲碳層深度為 0.8-1.2mm 時，滲碳時間可能在 4-6 小時。
過程監控：使用時間繼電器或自動化控製係統對滲碳時間進行實時監控和記錄，確保實際滲碳時間與設定時間一致，偏差不超過 ±5%。
碳勢控製
實時測量：采用氧探頭等設備對爐內氣氛的碳勢進行實時測量和反饋，根據測量結果及時調整滲碳劑的流量，使碳勢穩定在設定值。
碳勢均勻性：通過合理布置滲碳劑的噴口和循環係統，保證爐內碳勢的均勻性，避免局部碳勢過高或過低導致滲碳層質量不均。
設備維護與校準
定期檢查
加熱係統：定期檢查加熱元件的老化情況，及時更換損壞或老化的加熱絲、加熱管等，確保加熱係統正常運行，避免因加熱不均影響滲碳質量。
氣氛控製係統：檢查氣體流量計、閥門、管道等部件是否有泄漏、堵塞等問題，保證滲碳劑和保護氣體的正常供應和流量穩定。
校準計量器具
溫度儀表：按照規定的周期，將溫度儀表送至專業計量機構進行校準，確保溫度測量的準確性。
碳勢測量設備：對氧探頭等碳勢測量設備進行定期校準和維護，保證碳勢測量的精度和可靠性。
材料檢驗與控製
工件材料
成分分析：對入廠的鋼材進行化學成分分析，確保其符合設計要求，主要檢測碳、矽、錳、鉻、鎳等元素的含量，偏差應在標準規定範圍內。
金相組織檢查：通過金相分析，檢查工件材料的原始組織是否均勻、正常，如是否存在帶狀組織、粗大晶粒等缺陷，若有問題應進行預先處理。
滲碳劑
質量檢測：對采購的滲碳劑進行質量檢驗，包括氣體滲碳劑的純度、固體滲碳劑的粒度和活性等指標。例如，氣體滲碳劑中的甲烷純度應不低於 95%。
儲存與使用：按照規定的條件儲存滲碳劑，防止受潮、變質等。在使用過程中，嚴格按照工藝要求控製滲碳劑的加入量和加入方式。
工件處理與檢測
預處理
表麵清理：在滲碳前，確保工件表麵無油汙、鐵鏽、氧化皮等雜質，可采用化學清洗、噴砂等方法進行處理，以保證滲碳效果。
裝爐方式：根據工件的形狀、尺寸和數量，合理設計裝爐方式，保證爐內氣流均勻流通，避免工件之間相互遮擋，影響滲碳均勻性。
後處理
淬火冷卻：控製淬火冷卻速度和冷卻介質的溫度、濃度等參數，確保工件獲得良好的淬火組織和硬度，避免出現淬火裂紋、變形等缺陷。
回火處理：嚴格按照回火工藝進行回火，控製回火溫度、時間和回火次數，消除淬火應力，穩定組織和尺寸，提高工件的韌性和綜合性能。
質量檢測
滲碳層深度檢測：采用金相法、硬度法等方法測量滲碳層深度，在工件的不同部位進行多點測量，保證滲碳層深度符合設計要求，偏差控製在 ±0.1mm 以內。
硬度檢測：使用硬度計對工件表麵和心部進行硬度測試，檢查硬度是否符合工藝要求，表麵硬度偏差一般控製在 ±20HV 以內，心部硬度偏差控製在 ±30HV 以內。
金相組織檢查：通過金相分析，檢查滲碳層的金相組織，如馬氏體、殘餘奧氏體、碳化物等的形態、數量和分布是否正常，是否存在過熱、過燒等缺陷。
