等离子体碳化

主题

背景

这个过程

等离子体渗碳的优点

等离子体渗碳的验收

威斯兰航空航天传动公司

背景

等离子体渗碳工艺的工业应用范围在过去十年中不断扩大，因为它的好处已被认可在汽车、热处理和现在的航空航天工业。

这个过程

渗碳是一个间歇过程（图1），它引入了一层金属碳化物，提高了部件的硬度和耐磨性。传统上，使用气体渗碳，气态碳氢化合物通过反应提供碳源。顾名思义，在等离子体渗碳中，这些气体反应物形成等离子体，用于处理部件表面。

等离子体渗碳的优点

根据Ipsen Abar的说法，等离子体渗碳比传统气体渗碳有很多优点。该工艺生产的渗碳层具有较好的结构和性能。因此，没有内部氧化，并且该层具有更好的均匀性，这往往导致组件的失真更低。此外，通过等离子体渗碳更容易控制渗碳层的形成，因为转移到表面的碳量取决于等离子体电流密度，而电流密度是可以监测和控制的。因此，该工艺具有很好的重现性。Ipsen最近为GKN Westland Aerospace transmission公司设计的加热炉配备了Plasma-Prof控制系统，该系统可以跟踪过程参数，控制它们，并监控和存档过程。

等离子体渗碳比传统工艺的循环时间更短，部分原因是使用了更高的温度。例如，通过低压等离子渗碳可以在20小时内达到2.5-3mm的渗碳深度，大约是传统工艺所需深度的一半。最后，等离子体渗碳还提供简单的机械掩蔽，允许局部渗碳。由于电场效应，在掩膜下不会发生渗碳，这使得传统的、昂贵的掩膜方法，如镀铜和用止损膏覆盖，得以消除。

接受等离子体Carburinsing

类似的等离子体处理系统已经在欧洲各地投入使用，例如福特在科隆的工厂和法国的一家商业热处理车间。等离子体渗碳系统易于集成到生产线中，现在在航空航天领域证明是有益的，看起来即将起飞，并将该过程带入更广泛的工业应用领域。

威斯兰航空航天传动公司

吉凯恩韦斯特兰航空航天传输公司是最新采用该工艺的公司，在成功获得阿帕奇直升机合同后，从英国伊普森阿巴尔安装了一台生产型加热炉。

双室炉可处理高达800kg的负载，可进行高达1320°C的等离子渗碳、真空渗碳和真空硬化。这将使吉凯恩韦斯特兰变速箱能够在各种军用和民用变速箱项目中提高其部件的性能和性能。

主要作者：Rob Neale

资料来源：《材料欧洲杯足球竞彩世界》，第7卷第5期，第9页。1999年5月272日

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