一、技術名稱：智能真空滲碳淬火技術
二、技術所屬領域及適用范圍：通用機械行業(yè)有滲碳熱處理工藝需求的企業(yè)
三、與該技術相關的能耗及碳排放現(xiàn)狀
2012年我國熱處理生產(chǎn)總量約為2000萬噸，其中滲碳處理約占1/8，在250萬噸左右。滲碳處理的主要設備包括井式爐、箱式多用爐和真空滲碳爐，其中井式滲碳約125萬噸、箱式滲碳約123.75萬噸、真空滲碳約1.25萬噸。井式爐單位電耗z*高，箱式多用爐次之，真空滲碳爐z*低。根據(jù)JB/T50182-1999《箱式多用熱處理爐能耗分等》，箱式多用路的一等可比單耗指標為bk≤440kWh/t，而真空滲碳爐的可比單耗為bk=265kWh/t。真空滲碳爐相對箱式多用爐節(jié)能量約61kgce/t，減排量約161kgCO2/t。目前應用該技術可實現(xiàn)節(jié)能量1萬tce/a，CO2減排約3萬t/a。
四、技術內(nèi)容
1.技術原理
真空滲碳是一種真空熱處理工藝。由于滲碳在真空環(huán)境中進行，可以精確控制碳勢，工件表面潔凈，有利于碳原子的吸附和擴散，實現(xiàn)高溫滲碳速度的提高。相對于普通滲碳，可將滲碳時間縮短50%以上，大幅節(jié)約電能。在真空環(huán)境下，還可有效避免氧化性氣體與工件表面合金元素發(fā)生晶間氧化，提高工件的耐磨性和疲勞性能，同時實現(xiàn)對細孔等內(nèi)表面的滲碳，使整批工件獲得均勻一致的表面碳濃度和滲碳層厚度。
智能型真空滲碳淬火爐采用計算機控制系統(tǒng)對溫度、時間、滲碳氣體流量和壓力四個重要參數(shù)進行精確控制，保證爐體內(nèi)溫度均勻性和氣氛均勻性良好，使?jié)B碳工件獲得z*小的滲層深度誤差和合理的晶相組織分布。同時在計算機控制下，滲碳劑可由多通路多噴嘴以精確流量進入爐內(nèi)，分布面廣且均勻，充分發(fā)生裂解和滲碳反應，不會產(chǎn)生過多游離碳，有效減少碳黑對爐體的污染。
2.關鍵技術
（1）氣氛流量控制技術；
（2）減少炭黑污染技術。
3.工藝流程
工件→清洗→生成或編制工藝→裝爐→真空滲碳→淬火或冷卻。
五、主要技術指標
1.電耗：265kWh/t
2.z*高工作溫度：1300oC；
3.爐溫均勻性：≤±5oC；
4.極限真空度：≤4×10-1Pa；
5.壓升率：≤0.65 Pa/h；
6.淬火轉(zhuǎn)移時間：≤25S；
7.氣體壓力：≤12bar；
8.硬化層深度偏差：≤±0.1mm。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現(xiàn)狀
該技術于2010年通過國家電爐質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的檢驗，于2012年通過了中國熱處理行業(yè)協(xié)會組織的鑒定，并獲得多項國家實用新型專利。目前已有10余臺智能真空滲碳淬火爐在國內(nèi)機械行業(yè)中應用。
七、典型應用案例
典型案例1
案例名稱：山東龍口春龍集團公司氣動機械廠真空滲碳項目
技術提供單位：北京華海中誼工業(yè)爐有限公司
建設規(guī)模：1臺日處理150-200kg的智能真空滲碳爐。主要技改內(nèi)容：用智能真空滲碳爐替換箱式多用爐滲碳。主要設備為智能真空滲碳爐。技改投資額156萬元，建設期6個月。年節(jié)能量30tce，年減排量79tCO2，每年節(jié)電產(chǎn)生的經(jīng)濟效益約8.7萬元。
典型案例2
案例名稱：東莞市禾盛金屬科技有限公司真空滲碳項目
技術提供單位：北京華海中誼工業(yè)爐有限公司
建設規(guī)模：1臺日處理150-200kg的智能真空滲碳爐。主要技改內(nèi)容：用智能真空滲碳爐替換箱式多用爐滲碳。主要設備為智能真空滲碳爐。技改投資額120萬元，建設期5個月。年節(jié)能量5tce，年減排量13tCO2，每年節(jié)電產(chǎn)生的經(jīng)濟效益1.4萬元。
八、推廣前景和節(jié)能減排潛力
目前，國內(nèi)熱處理行業(yè)中真空滲碳占全部真空滲碳的市場比例很小，不足1%。隨著國內(nèi)市場的迅速發(fā)展，真空滲碳淬火爐年需求量約30臺。預計未來5年，該技術預計推廣比例15%，可形成的年節(jié)能能力10萬tce，年減排潛力26萬tCO2。
