渗碳层深度
550渗碳层深度计算公式
550渗碳层深度计算公式
550渗碳层深度的计算是钢铁工业中的一项重要技术，它对于钢铁材料的强度和硬度提升起着关键作用。在本文中，我们将介绍550渗碳层深度计算的公式及其应用，并给出一些实际操作的指导意义。
首先，让我们来了解什么是渗碳层深度。渗碳是指将钢铁材料浸渍在含有碳的介质中，使得碳从介质中扩散到钢铁的表面和内部，从而增加其碳含量，并形成一层硬度较高的渗碳层。渗碳层的厚度决定了钢铁材料的强度和硬度，因此渗碳层深度的计算非常重要。
计算550渗碳层深度的公式为：
渗碳层深度（mm）= 0.4 × (温度/10) × 雇佣数
在该公式中，温度是指渗碳时的处理温度，而雇佣数是与钢铁材料的特性有关的一个参数。它取决于钢铁的化学成分、照射时间等因素，通常需要根据具体情况进行实验测定。
实际操作中，计算550渗碳层深度的公式需要采集一定数量的数据进行统计分析。首先，我们需要准确测量温度，确保其精度和稳定性。然后，根据实验结果确定钢铁材料的雇佣数，可以借助专业设备进行测定，如光谱仪、显微镜等。最后，将这些参数代入公式中计算出渗碳层的深度。
在实际应用中，550渗碳层深度的计算对于钢铁材料的制造和应用具有重要意义。首先，通过控制温度和雇佣数，可以精确计算出钢铁
材料的渗碳层深度，从而满足特定工程需求。此外，渗碳层深度还与钢铁材料的机械性能密切相关，合理的渗碳层深度可以提高钢铁材料的强度、硬度和耐磨性。
总之，550渗碳层深度的计算公式及其应用对于钢铁工业具有重要的指导意义。它通过科学的计算方法，帮助我们掌握钢铁材料的渗碳层厚度，进而提高钢铁产品的质量和性能。然而，渗碳层深度的计算是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素，并结合实验结果进行调整。因此，在实际应用中，我们需要不断积累经验，提高对材料特性的认识，以确保渗碳层深度的计算准确可靠。
热处理渗碳层深度
热处理渗碳层深度
热处理渗碳层深度
一、概述
热处理渗碳层是半导体材料制备工艺中最重要的部分，也是半导体制备质量的关键要素。由于其可以提高晶体硬度、抗拉强度和耐蚀性能，因而被广泛应用于微电子元件的制作。
为了确保材料质量，热处理渗碳层的深度需要恰当的控制。一般来说，渗碳层深度在5-10μm之间，深度变化可以根据材料性能和应用要求来调节。当渗碳层太浅时，晶体硬度和抗拉强度会低于要求，而当渗碳层太深时，会使材料的电学性能受到影响。
二、控制热处理渗碳层深度的方法
1、热处理参数的调节
热处理渗碳层深度受多种参数的影响，如热处理温度、时间、加热速率等。这些参数的改变可以调节渗碳层深度，从而满足材料性能和应用要求。
2、材料表面处理
热处理渗碳层稳定性受到表面处理的影响，如果表面处理不当，会导致渗碳层太浅或太厚，影响材料性能。因此，在进行热处理之前，一定要进行合理的表面处理，以确保渗碳层的稳定性。
3、适当的时间选择
热处理渗碳层的厚度与渗碳时间成正比，因此，正确的渗碳时间是控制渗碳层厚度的关键因素，合理地选择渗碳时间是调节渗碳层厚
度的重要手段。
三、总结
热处理渗碳层深度是半导体晶片制备的关键要素，深度的变化会影响晶片的性能和使用效果。为了确保材料质量，需要恰当地控制渗碳层深度。可以通过改变热处理参数、进行合理的表面处理以及选择合理的渗碳时间来调节渗碳层厚度。
渗碳层深度
渗碳层深度
渗碳层深度（Carｂurized caseｄｅpｔh)就是由渗碳工件表面向内至碳含量为规定值处(一般为0、4％C）得垂直距离。渗碳层（Ｃarbｕrｉzeｄcase）就是指渗碳工件含碳量高于原材料得表层。某渗碳层深度得测量有维氏硬度法、断口法与金相法.维氏硬度法直接反映了零件得力学性能（硬度),就是国家标准指定得唯一仲裁方法，但因操作复杂效率低而较少被采用，生产中一般用断口法与金相法。断口法常用于零件炉前检查,便于控制零件出炉时间；金相法则就是渗碳后对零件进行相应热处理，通过分析热处理后得组织来判定渗碳层得深度，就是生产中常用得测试零件渗碳层深度得方法。
中文名
渗碳层深度
外文名
Carｂｕriｚed cａse ｄepth
学科
冶金工程
领域
冶炼
释义
渗碳工件表面向内至碳含量得距离
应用
18Cr2Ni４WA钢
目录
2. ▪维氏硬度测定法简介
3. 4总结
简介
编辑
低碳钢与合金钢渗碳时得主要区别在于低碳钢比合金钢渗层中得碳浓度要低,其组织与硬度略有不同,但对渗碳层深度测量无影响。由于渗碳层具有变化得碳浓度,其由表及里逐渐减小，退火状态得渗碳层由表及里由以下三个区域组成：
①过共析层组织为珠光体+二次渗碳体;
②共析层组织为珠光体;
③亚共析渗碳层过渡层,组织为珠光体+铁素体。珠光体逐渐减少,铁素体逐渐增加，直
到心部原始组织(珠光体+铁素体),渗碳缓冷试样渗碳层界限为出现铁素体组织，较容易区分.
飞机防扭臂销棒材料为18Cr2Ｎｉ４ＷA钢，要求在外径φ３8、５mｍ得两端各4０ｍm内渗碳,渗碳层深度为1、0～1、４mｍ。采用气体渗碳法对该零件进行渗碳，对渗碳后过程试样水淬打断,测定渗碳深度为1、２ｍm,深度符合要求，零件及随炉试样出炉。
渗碳淬火齿轮有效硬化层深
工厂标准
Q/DZ
渗碳淬火齿轮有效硬化层深度
共2页第1页
1、定义：渗碳齿轮齿面有效硬化层深度是指终加工齿面至心部硬度
为Hv550处的厚度a，国际上用Eht表示。
2、渗碳齿轮有效硬化层最小深度a min按下式计算。可从表1中直
接查取。
a min= log（1.2m n）+ 0.018m n
表1
3、有效硬化层深度的最大值a max按表2确定
共2页第2页
表2
4、本规定适用于轧钢机械、连铸机械、炼焦机械、冶炼机械、装卸
机械的传动齿轮。
5、特殊工况用渗碳齿轮的有效硬化层深度，可根据接触剪应力的大
小另行确定。
6.、本表对于Mn≤8的齿轮而言，其推荐的渗碳深度是合理的，但对于Mn>8的齿轮而言，其数据缺乏合理性。
7. 对于合理的渗碳层深度各国、各公司的标准不同，而且差距还比较大。各国及各行业推荐的渗碳层深度见表3
表3 各国及各行业推荐的渗碳层深度
注：根据JB/T 8853-2001《圆柱齿轮减速机》渗碳层的深度根据模数选择，当Mn=1.5～6时，渗碳层深度ht=(0.2～0.3)Mn;
当Mn=7～18时，渗碳层的深度ht=(0.15～0.25)Mn（小模数取大值，大模数取小值）
渗碳层深要求
ຫໍສະໝຸດ Baidu
渗碳层深度 0.05-0.15 0.07-0.18 0.10-0.25 0.15-0.28 0.18-0.32 渗碳层深度
单位 mm mm mm mm mm 单位
0.002-0.007 inch 0.004-0.009 inch 0.005-0.011 inch
渗碳层深度国标
如何正确测量渗碳层深度？
渗碳层深度是衡量零件表面硬度的一个重要指标，也是评定零件耐磨性能的关键因素之一。因此，正确测量渗碳层深度对于维护零件的使用寿命具有至关重要的意义。以下是测量渗碳层深度的国家标准和操作步骤：
国家标准：
根据GB 12969.2-1991的规定，测量渗碳层深度时有如下要求：
1.使用洁净的微观硬度计规。
2.渗碳层的表面上应保留一定长度的未渗碳金属基体，以检验硬度计规的出厂标定误差。
3.每个被测件的渗碳层中心线上应取不少于3个测量点，且取点位置应恰当。
操作步骤：
1.在被测零件的渗碳面上挑选3个不同位置，用砂纸打磨出粗糙度小于Ra 3.2微米的光洁表面。
2.用铅笔在渗碳层上做出相应的标记，以便后续精确定位。
3.使用微观硬度计规，在被测点上施压，测量得到数值后计算渗碳层深度。
4.将测得的数据按照给定公式进行校正。
5.将测得的渗碳层深度和误差数据记录下来。
总结：
正确测量渗碳层深度不仅是国家标准的要求，更是保证零件使用寿命和机械性能的重要环节。对于经常进行渗碳加工的产业，严谨遵守测量规程并对仪器设备进行定期检验、校准等保养，是维持制造质量标准的关键。
渗碳层深度的测定
渗碳层深度的测定
〔一）剥层化学分析法
取渗碳随炉的棒状试样，按每次进入深度0. 05 mm车削分别用化学分析法测定碳含量。这种方法对渗碳中的碳浓度分析较准确，常用于调试工艺。
（二）断口法
在圆试棒上开一环形缺口，随炉渗碳后出炉直接淬火，然后打断。由于渗层碳浓度较高，肉眼观察断口呈白色瓷状细晶粒，用读数显微镜测量其深度。此法测量误差较大。
（三）金相法
1．将过共析层、共析层及亚共析层之和作为全渗碳层。由于工艺不同碳浓度梯度在共析、过共析区域的斜率不同，按有关标准中规定：过共析层＋共析层之和不得小于总渗碳层深度的40~70％，以保证过渡区不能太陡。
2．在碳钢、合金渗碳钢中，把过共析层、共析层及1/2亚共析层之和作为渗碳层总深度。其结果与硬度法测定有效硬化层的结果相近。
3．从渗层表面测量到体积分数为50％珠光体处作为渗碳层总深度。这种方法在实际操作中．所观察到的珠光体＋铁素体区域，往往是参差不齐的，对判定50珠光体界限误差较大。
4．等温淬火后测量渗碳层深度。18Cr2Ni4W钢属马氏体型钢，
它没有平衡组织，只能在等温淬火后测其深度。这种钢渗碳后随炉冷却，从表面至心部均为马氏体，在基体与高碳区交界处有贝氏体析出，但在金相显微镜下观察其界限不甚清晰。一般是将试样再加热到860℃后，放人280℃等温槽，数分钟后水淬，这时对含碳量的质量分数大于0.3％的区域形成淬火马氏体，而在含碳量近0.3％区域由于Ms点较高则形成回火马氏体，金相试样侵蚀后则有明显的白色（马氏体）区和黑色（回火马氏体）区的界线。其相关标准可见JB/T 7710-1995《薄层碳氮共渗或薄层渗碳钢件显微组织检测》等行业标准。
航空轴承钢渗碳层深度标准
航空轴承钢渗碳层深度标准
英文回答：
The bearing steel used in aviation is a high-strength alloy steel. In order to improve its wear resistance and fatigue resistance, the surface of the bearing steel is often subjected to carburizing treatment. Carburizing is a heat treatment process in which the surface of the steel is heated to a high temperature in a carbon-rich atmosphere, so that the carbon atoms in the atmosphere penetrate into the surface of the steel, forming a high-carbon layer on the surface of the steel. The depth of the carburizing layer is an important parameter that affects the性能of the bearing steel.
The depth of the carburizing layer is generally expressed in millimeters, and the standard value varies depending on the specific type of bearing steel and its application. For example, the carburizing layer depth of 100Cr6 bearing steel is generally 0.8-1.2mm, while the
齿轮渗碳厚度范围
齿轮渗碳厚度范围
齿轮渗碳是一种常用的表面处理工艺，通过在齿轮表面渗入碳元素，可以显著提高齿轮的硬度和耐磨性能。然而，齿轮渗碳的厚度范围对于不同的应用场景是有一定要求的。
齿轮渗碳的厚度范围通常在几十微米到几百微米之间。具体的厚度要求取决于齿轮的使用环境和功能要求。一般来说，渗碳层的厚度越大，齿轮的硬度和耐磨性能就越好。但是过厚的渗碳层可能会导致齿轮的变形和脆性增加，从而降低齿轮的强度和韧性。
对于一般的机械传动齿轮，渗碳层的厚度一般在50微米到150微米之间。这样的厚度范围可以有效提高齿轮的硬度，使其能够承受较大的载荷和磨损。同时，适当的渗碳厚度还可以提高齿轮的韧性，增加其使用寿命。
对于高载荷和高速度的齿轮传动系统，渗碳层的厚度可能需要更大。一般来说，这样的齿轮需要具有更高的硬度和耐磨性能，以保证其在高应力和高摩擦条件下的可靠工作。因此，这类齿轮的渗碳厚度一般在150微米到300微米之间。
对于一些特殊要求的齿轮，渗碳层的厚度可能会有所不同。比如，在一些需要更高硬度和耐磨性的齿轮上，渗碳层的厚度可以达到300微米以上。而在一些对齿轮噪声和振动要求较高的场合，渗碳层的厚度一般会相对较小，通常在50微米到100微米之间。
齿轮渗碳的厚度范围是根据齿轮的使用环境和功能要求来确定的。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的渗碳厚度，以保证齿轮的性能和可靠性。同时，在进行齿轮渗碳处理时，还需要注意控制渗碳的工艺参数，以确保渗碳层的均匀性和一致性，从而提高齿轮的质量和使用寿命。
渗碳时间与渗碳层深度计算公式
渗碳时间与渗碳层深度计算公式
在材料科学和工程领域，渗碳是一种常用的表面处理技术，用
于增强金属材料的表面硬度和耐磨性。渗碳时间和渗碳层深度是评
估渗碳工艺效果的重要参数。本文将介绍渗碳时间与渗碳层深度的
计算公式及其相关理论知识。
首先，渗碳时间与渗碳层深度之间存在着一定的关系。一般来说，渗碳时间越长，渗碳层深度越大。这是因为在渗碳过程中，碳
原子会逐渐扩散进入金属基体内部，从而形成渗碳层。渗碳层深度
的计算可以通过菲克定律（Fick's law）来描述，即：
δ = 2√(Dt)。
其中，δ表示渗碳层深度，D表示扩散系数，t表示渗碳时间。扩散系数D是描述材料中原子扩散速度的参数，它与材料的温度、
组织结构等因素有关。渗碳时间越长，渗碳层深度δ也就越大。
除了上述的简化计算公式外，实际工程中还需要考虑更多的因素，如温度梯度、碳浓度梯度等。因此，对于复杂的渗碳工艺，可
能需要借助数值模拟或实验方法来确定渗碳层深度。
总之，渗碳时间与渗碳层深度是渗碳工艺中重要的参数，其计算公式可以通过扩散理论来描述。通过合理地控制渗碳时间，可以获得理想的渗碳层深度，从而改善金属材料的表面性能，延长其使用寿命。希望本文对您理解渗碳工艺有所帮助。
渗碳层深度
渗碳层深度
渗碳层深度
渗碳层深度是指在金属表面形成的一层碳化物，一般用于提高金属的硬度和耐磨性。渗碳层深度是衡量渗碳层性能的重要指标之一，深度越大，硬度和耐磨性就越高。
渗碳层深度的影响因素主要有温度、时间、碳源和金属材料等。温度越高，时间越长，渗碳层的深度就越大。碳源的纯度和金属材料的成分也会对渗碳层深度产生影响。
在工业生产中，渗碳层深度的控制是非常重要的。如果渗碳层深度过浅，金属的硬度和耐磨性就不能得到有效提升；而如果渗碳层深度过深，则会导致表面裂纹和变形等问题，影响金属的使用寿命和性能。
因此，在渗碳过程中需要严格控制温度、时间和碳源等因素，以确保渗碳层深度的准确控制。同时，也需要对金属材料的情况进行全面分析，找出可能影响渗碳层深度的因素，以便进行针对性的控制和调整。
渗碳层深度是衡量渗碳层性能的重要指标之一，对于提高金属的硬度和耐磨性起着至关重要的作用。在渗碳过程中，需要对温度、时间、碳源和金属材料等因素进行严格控制，以确保渗碳层深度的准确控制。
渗碳层深度
渗碳层深度
渗碳层深度(Carburized case depth)就是由渗碳工件表面向内至碳含量为规定值处(一般为0、4%C)的垂直距离。渗碳层(Carburized case)就是指渗碳工件含碳量高于原材料的表层。某渗碳层深度的测量有维氏硬度法、断口法与金相法。维氏硬度法直接反映了零件的力学性能(硬度),就是国家标准指定的唯一仲裁方法,但因操作复杂效率低而较少被采用,生产中一般用断口法与金相法。断口法常用于零件炉前检查,便于控制零件出炉时间;金相法则就是渗碳后对零件进行相应热处理,通过分析热处理后的组织来判定渗碳层的深度,就是生产中常用的测试零件渗碳层深度的方法。
中文名
渗碳层深度
外文名
Carburized case depth
学科
冶金工程
领域
冶炼
释义
渗碳工件表面向内至碳含量的距离
应用
18Cr2Ni4WA钢
目录
2. ▪维氏硬度测定法简介
3. 4总结
简介
编辑
低碳钢与合金钢渗碳时的主要区别在于低碳钢比合金钢渗层中的碳浓度要低,其组织与硬度略有不同,但对渗碳层深度测量无影响。由于渗碳层具有变化的碳浓度,其由表及里逐渐减小,退火状态的渗碳层由表及里由以下三个区域组成:
①过共析层组织为珠光体+二次渗碳体;
②共析层组织为珠光体;
③亚共析渗碳层过渡层,组织为珠光体+铁素体。珠光体逐渐减少,铁素体逐渐增加,
直到心部原始组织(珠光体+铁素体),渗碳缓冷试样渗碳层界限为出现铁素体组织,较容易区分。
飞机防扭臂销棒材料为18Cr2Ni4WA钢,要求在外径φ38、5mm的两端各40mm内渗碳,渗碳层深度为1、0～1、4mm。采用气体渗碳法对该零件进行渗碳,对渗碳后过程试样水淬打断,测定渗碳深度为1、2mm,深度符合要求,零件及随炉试样出炉。
渗碳淬火齿轮有效硬化层深
工厂标准
Q/DZ
渗碳淬火齿轮有效硬化层深度
共2页第1页
1、定义：渗碳齿轮齿面有效硬化层深度是指终加工齿面至心部硬度
为Hv550处的厚度a，国际上用Eht表示。
2、渗碳齿轮有效硬化层最小深度a min按下式计算。可从表1中直
接查取。
a min= log（1.2m n）+ 0.018m n
表1
3、有效硬化层深度的最大值a max按表2确定
共2页第2页
表2
4、本规定适用于轧钢机械、连铸机械、炼焦机械、冶炼机械、装卸
机械的传动齿轮。
5、特殊工况用渗碳齿轮的有效硬化层深度，可根据接触剪应力的大
小另行确定。
6.、本表对于Mn≤8的齿轮而言，其推荐的渗碳深度是合理的，但对于Mn>8的齿轮而言，其数据缺乏合理性。
7. 对于合理的渗碳层深度各国、各公司的标准不同，而且差距还比较大。各国及各行业推荐的渗碳层深度见表3
表3 各国及各行业推荐的渗碳层深度
注：根据JB/T 8853-2001《圆柱齿轮减速机》渗碳层的深度根据模数选择，当Mn=1.5～6时，渗碳层深度ht=(0.2～0.3)Mn;
当Mn=7～18时，渗碳层的深度ht=(0.15～0.25)Mn（小模数取大值，大模数取小值）
小模数齿轮渗碳层深度设计
小模数齿轮渗碳层深度设计
在机械传动中，齿轮是常用的一种传动装置，其功能是通过齿轮间的啮合来传递力和转动。为了提高齿轮的使用寿命和耐磨性，在表面处理过程中通常会采用渗碳技术，将碳元素渗入齿轮表面形成一层硬度较高的渗碳层。而设计渗碳层的深度对齿轮的使用性能起着重要的影响，下面将详细介绍小模数齿轮渗碳层深度的设计方法。
小模数齿轮的设计要考虑到渗碳层的深度、硬度和耐磨性等问题。渗碳层的深度一般需要根据齿轮传动的工作条件来确定，主要取决于两个因素：载荷和速度。载荷是指齿轮所受到的力大小，速度是指齿轮转动的速度。这两个因素共同决定了齿轮的工作强度，从而影响了齿轮的渗碳层深度。
在考虑载荷和速度的基础上，还需要考虑材料的选择。渗碳层一般采用碳钢材料，碳钢具有良好的韧性和耐磨性，适合作为渗碳层的材料。根据渗碳层的深度设计，通常可以采用以下两种方法：
方法一：传统相图法
传统相图法是一种经验性设计方法，根据已有的实验数据和经验公式来确定渗碳层的深度。该方法主要基于工程师的经验和试验结果，通过试验的手段来确定齿轮渗碳层的深度。这种方法比较简单易行，但相对不够准确，需要进行大量的试验来验证和优化。
方法二：数值模拟法
数值模拟法是一种基于计算机仿真的设计方法，通过建立数学模型和计算模拟来确定渗碳层的深度。该方法主要基于数学和物理原理，通过计
算机编程来模拟和计算齿轮渗碳层的深度。这种方法比较准确和可靠，可以有效地减少试验的数量和时间成本。
在小模数齿轮渗碳层深度的设计过程中，可以根据具体情况选择合适的设计方法。传统相图法适用于比较简单和常见的齿轮设计，而数值模拟法适用于复杂和特殊的齿轮设计。根据渗碳层深度的设计结果，可以进行试验验证和优化，以确保齿轮设计的准确性和可靠性。
渗碳层深度
渗碳层深度
渗碳层深度是指地壳中含碳量较多的组成层的厚度，包括渗透性和非渗透性碳细节层，如碳酸盐岩、煤、石英片、碳酸钙岩等。这些层的深度在5-20公里之间，通常将之称为“深度碳层”。
渗碳层的厚度和组成受到地壳中碳存量的分布及其地层和地表
岩性结构的制约，最主要的影响因素是地壳深层温度的空间分布，以及该地区碳源的类型和数量。温度对渗碳层厚度的影响主要表现在渗碳的软化和熔融，地下温度越高，渗碳层厚度越薄，反之则越厚。同时，碳源的类型也会影响渗碳层的厚度，如矿物碳源越多，则渗碳层厚度越厚；此外，渗碳层的厚度也受到岩性结构的影响，除了温度外，岩性的裂隙度也影响着渗碳层的厚度。
渗碳层的深度不仅与岩性结构有关，而且与地质变化密切相关，例如地层上架、山脉及其他岩层的形成，均会影响渗碳层的深度。
对于渗碳层的深度，目前尚无统一标准，因为渗碳层深度受到多种地质及物理因素的影响，同时，由于不同地域的地质环境和地表环境不同，渗碳层厚度的测量也不尽相同。因此，不同地区评估渗碳层的深度都需要根据实际情况具体评估。
- 1 -
为保证应有的渗碳或渗氮层深度的尺寸换算
主题：为保证应有的渗碳或渗氮层深度的尺寸换算
随着科学技术的迅速发展，金属材料的加工工艺也日益完善。在金属
材料的表面处理过程中，渗碳或渗氮是常用的一种方法，通过在金属
表面渗入碳或氮元素，可以提高金属材料的硬度和耐磨性。在渗碳或
渗氮过程中，如何准确计算并控制渗层的深度，是一个非常重要的问题。本文将介绍如何进行渗层深度的尺寸换算，以保证金属材料的质
量和性能。
一、渗碳或渗氮层的深度计算原理
在金属材料的表面处理过程中，常常使用渗碳或渗氮的方法来增强材
料的硬度和耐磨性。渗碳或渗氮层的深度计算原理是根据材料的温度、处理时间和渗碳或渗氮的浓度来进行计算的。一般来说，渗碳或渗氮
层深度与温度、处理时间、浓度的关系可以用以下公式表示：
渗层深度 = 渗碳速度或渗氮速度× 处理时间
其中，渗碳速度或渗氮速度是指单位时间内材料表面渗入碳或氮元素
的厚度，通常以μm/h为单位。处理时间则是指金属材料在渗碳或渗
氮过程中所经历的时间，通常以小时为单位。
二、渗层深度的尺寸换算方法
为了保证金属材料的质量和性能，需要对渗碳或渗氮层的深度进行准
确的计算和换算。在实际操作中，可以采用以下方法进行尺寸换算：
1. 温度、处理时间和浓度的确定
首先需要确定金属材料的温度、处理时间和渗碳或渗氮的浓度。通常
情况下，温度和处理时间是由加工设备和工艺参数确定的，而渗碳或
渗氮的浓度可以通过检测设备和实验来确定。
2. 计算渗碳或渗氮速度
根据温度、处理时间和浓度来计算渗碳或渗氮的速度，通常情况下可
以通过实验或理论计算来得到。
3. 进行深度换算
通过上述公式，利用渗碳或渗氮速度和处理时间来计算出渗层的深度。在实际操作中，可以使用计算机软件来进行精确计算，也可以通过实
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渗碳层深度
渗碳层深度(Caｒbｕrized case dｅpth)就是由渗碳工件表面向内至碳含量为规定值处(一般为0。4%Ｃ)得垂直距离。渗碳层(Ｃarburiｚｅd caｓe)就是指渗碳工件含碳量高于原材料得表层。某渗碳层深度得测量有维氏硬度法、断口法与金相法、维氏硬度法直接反映了零件得力学性能(硬度),就是国家标准指定得唯一仲裁方法,但因操作复杂效率低而较少被采用,生产中一般用断口法与金相法。断口法常用于零件炉前检查,便于控制零件出炉时间;金相法则就是渗碳后对零件进行相应热处理,通过分析热处理后得组织来判定渗碳层得深度,就是生产中常用得测试零件渗碳层深度得方法。
中文名
渗碳层深度
外文名
Caｒburizｅdｃaｓe dｅpth
学科
冶金工程
领域
冶炼
释义
渗碳工件表面向内至碳含量得距离
应用
１8Cr２Ni4WA钢
目录
2. ▪维氏硬度测定法简介
3. 4总结
简介
编辑
低碳钢与合金钢渗碳时得主要区别在于低碳钢比合金钢渗层中得碳浓度要低,其组织与硬度略有不同,但对渗碳层深度测量无影响、由于渗碳层具有变化得碳浓度,其由表及里逐渐减小,退火状态得渗碳层由表及里由以下三个区域组成:
①过共析层组织为珠光体＋二次渗碳体;
②共析层组织为珠光体;
③亚共析渗碳层过渡层,组织为珠光体+铁素体。珠光体逐渐减少,铁素体逐渐增加,直
到心部原始组织(珠光体＋铁素体),渗碳缓冷试样渗碳层界限为出现铁素体组织,较容易区分。
飞机防扭臂销棒材料为1８Cr2Ni４WA钢,要求在外径φ３8、5ｍm得两端各40mm内渗碳,渗碳层深度为1.0~1、４mm、采用气体渗碳法对该零件进行渗碳,对渗碳后过程试样水淬打断,测定渗碳深度为1。2mｍ,深度符合要求,零件及随炉试样出炉。
随炉试样经正火后测定渗碳层深度为０.９mm,渗碳层深度不符合要求,零件判定为不合格。为此,针对炉前测定合格、随炉试样正火后检测为不合格,且两者测定深度相差0、3ｍm得情况,开展了渗碳后热处理工艺、组织与深度测试得分析与探讨[1］。
渗碳后热处理工艺与组织
编辑
渗碳后淬火及组织
渗碳过程试样φ8mm×100mm随零件经920±10℃渗碳约６１5ｍｉn后出炉水淬打断,表面渗碳层组织为粗针状马氏体加较多得残余奥氏体与少量碳化物,而心部组织为低碳马氏体(板条状马氏体),由于淬火温度高,心部几乎没有析出铁素体。
在1０～４0倍得读数显微镜下直接观察断面,外层(渗碳层)就是银亮且带闪光点得一圈,内层(心部组织)为均匀得浅灰色,两者界限分明、但此法易将亚共析过渡层与心部组织交接处混为一体,造成对渗碳深度过深得误判。
渗碳后退火及组织
随炉金相试样Φ3８mm×40mm经８50±10℃加热并保温50~55min,随炉冷却到400℃后出炉,从表面到心部均可得到马氏体,在高碳区与基体交界处经常有针状贝氏体析出,但在金相显微镜下观察其界限往往不甚清晰。
渗碳后正火及组织
18Cｒ2Nｉ４ＷA钢试样渗碳后出炉空冷得淬透直径达Φ７5mm,从表面到心部均为马氏体。其表层为高碳马氏体,心部为低碳马氏体,在高碳区与基体交界处经常有针状贝氏体
析出,故渗碳深度得测定一般就是从表面直到贝氏体结束处,但在金相显微镜下其界限仍然模糊、
渗碳后等温淬火及组织
将随炉金相试样φ3８ｍｍ×４0mm,加热升温到860±10℃保温5０～５５miｎ,在280±5℃得等温槽保温5～10mｉｎ后立即水冷、
１8Cr2Ｎｉ4WA钢渗碳后心部ＭＳ点约为２80~3１0℃,渗碳层表面得MS点由于碳浓度得增高而下降至80℃左右,心部与渗碳层表面得下贝氏体转变得孕育期也由于含碳量得不同而有很大得差异,碳分高则显著推迟贝氏体转变。选择280±5℃进行等温,温度正好在心部MＳ点与渗碳层MＳ点之间,这时,含碳量得质量分数大于０。3％得区域(渗碳层)形成淬火马氏体(4%硝酸酒精溶液腐蚀下为白色),而含碳量在质量分数0、3％及以下得区域(心部)在等温时发生马氏体转变并被回火,出现回火马氏体(４%硝酸酒精溶液腐蚀下为黑色),故便于区分与测量［2］。
渗碳层深度得测定与分析
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试样打磨与腐蚀
将金相试样待测表面进行打磨并抛光,采用４％得硝酸酒精溶液进行侵蚀,侵蚀时间为5～10s,侵蚀后立即水洗并晾干或吹干、
界限判定
在光学显微镜下,从金相试样得外表向内,以心部开始出现板条马氏体(低碳马氏体)为界限,经正火或退火得组织,也可从金相试样得外表向内到贝氏体结束处。
光学显微镜下得组织特征
碳化物,呈亮白色棱角状,多出现在试样外缘,有时呈网状;铁素体,呈亮白色块状,亮度较碳化物弱,一般不会出现网状分布,该材料渗碳淬火后几乎不析出铁素体;残余奥氏体,呈亮色,亮度较铁素体更弱,一般伴随碳化物及马氏体交替出现。
退火、正火、普通淬火下深度测定
依据以上原理分析及操作,对渗碳试样进行不同热处理状态下得深度测定,结果如下:试样在淬火条件下,渗碳层深度为1。2ｍm,渗碳层深度合格;试样在退火及正火条件下,试样渗碳深度为0。９mm,渗碳层深度不合格。由于视场模糊,最终得渗碳深度结果难以确认。在等温淬火下得深度测定
渗碳后将金相试样Φ38ｍm×40mｍ升温到860±１0℃保温50～55mｉn,在280±5℃得等温槽保温5～1０min后立即水冷,测得渗碳层深度为0.7５mm、由于渗碳层为淬火马氏体,在4％硝酸酒精溶液腐蚀下为白色,而心部在等温时发生马氏体转变并被回火为回火马氏体,在4%硝酸酒精溶液腐蚀下为黑色,故界限分明,测量准确可靠。
渗碳层深度测定误差分析
在引言中了解到,水淬打断过程试样Φ8mm×100mm测定渗碳深度为1、２mm,由于淬火后渗碳层组织为粗针状马氏体加较多得残余奥氏体与少量得碳化物(颜色白亮),心部为低碳马氏体(颜色为浅灰色),两者并无明显界限,且读数显微镜得放大倍数为10倍,视场比较模糊,易将过渡层估计更多,故判断渗碳层深度时往往偏大。将随炉金相试样Φ38mm×40ｍm
出炉空冷,送理化检测中心进行渗碳深度测定为0、９ｍｍ,结果仍然不可靠。试样得冷速虽然慢,但内外组织均为马氏体,只就是粗细程度稍有差别,难以准确可靠地测定渗碳深度、可见,由于上述两种热处理工艺方法不当,造成组织差别较小,导致了测量结果得不准确。
补渗及渗碳层深度得再次测定
经过以上分析,认为渗碳层深度测定误差过大得根本原因就是金相试样内外层组织得
差别过小,也即热处理工艺方法错误导致测量深度得不确定、根据等温淬火法测定得渗碳深度0、7５mm(平均渗碳速度为0。11mm／ｈ),制定了该批零件得补充渗碳工艺。首先将零件及金相试样在９20±10℃补渗５ｈ后出炉坑冷,再将随炉金相试样φ38mm×4０mｍ重新
加热升温到８60±１0℃保温50～5５mｉｎ,在280±５℃得等温槽保温5～１０min后立即水冷,再次测定渗碳深度为１、１5ｍm,证明零件渗碳深度合格。
维氏硬度测定法简介
维氏硬度法直接反映了零件得力学性能(硬度),就是比较准确可靠得测量方法。渗碳层有效硬化层深度(ＤC)大于0。3mｍ,并且经热处理至最终硬度值离表面三倍于有效硬化层处硬度小于４5０HＶ得制件,渗碳并经淬火、回火后,从制件表面到维氏硬度值为55０ＨV处得垂直距离为渗碳层得深度,测定硬度所采用得试验力为９、８N,有效数字为小数点后二位。
硬度压痕应在指定得宽度(w)为１。5mm得范围内,沿着与表面垂直得一条或多条平行线上进行。两相邻压痕得距离(ｓ)应不小于压痕对角线得2、５倍,从表面到各逐次压痕中心之间得距离应不超过0、1mm、测量表面到各压痕得积累距离得精度为±２５μm,并用４０0倍得光学仪器进行测量。每个部位测定结果应绘制一条相对于表面距离得变化曲线,根据每条曲线,分别测出从制件表面到硬度值为550ＨV处得垂直距离。如果这两个数值得差小于或等于0.1mｍ,则取它们得平均值作为有效硬化层深度;如果差值大于0.１mｍ,则应重复进行试验。采用维氏硬度法对补渗后得随炉金相试样φ38mｍ×40ｍm测试渗碳层深度为1、0５mm,与金相法经等温淬火后测定得渗碳层深度基本吻合［２］。
总结
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1.18Cr２Ｎi4WA钢渗碳后,对渗碳试样进行退火、正火、普通淬火后均难以进行渗碳层深度得准确测定。
2。由于１8Ｃr2Ni4WＡ钢得特殊性,对渗碳试样进行等温淬火,就是测定渗碳层深度得唯一有效得方法。