自适应渗碳中渗碳参数对渗碳结果的影响
渗碳处理国标
渗碳处理国标全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：渗碳处理是一种常用的表面处理工艺，通过在金属表面加热处理时在表面形成碳化层，从而提高金属的硬度、耐磨性和耐蚀性。
渗碳处理可以应用于各种金属材料，如钢铁、铜、铝等，广泛应用于机械制造、汽车工业、船舶制造等领域。
渗碳处理国标是对渗碳处理技术的规范和标准，旨在保证产品质量，提高生产效率，确保人身安全和环境保护。
国家标准化管理委员会制定了一系列关于渗碳处理的国家标准，以指导企业和个人在渗碳处理过程中的技术要求和操作规程。
国家标准对渗碳处理的工艺参数做出了明确规定，包括渗碳温度、渗碳时间、碳化剂种类、工艺气氛和表面处理后的工艺。
这些参数的严格控制可以确保渗碳层的厚度均匀、结构致密，提高金属材料的性能和使用寿命。
国家标准要求对渗碳处理设备和设施进行定期检测和维护，以确保设备的正常运行和产品质量的稳定。
对于渗碳处理工艺中使用的碳化剂和助熔剂，也有相应的质量要求，必须符合国家标准的规定。
国家标准还对渗碳处理中的安全生产和环保要求做出了规定。
在渗碳处理过程中，需要对工作人员进行安全培训，提高其安全意识和操作技能，减少事故发生的可能性。
对渗碳处理过程中产生的废气、废水和废渣要进行有效处理，确保不对环境造成污染。
渗碳处理国标的制定和执行，可以提高渗碳处理技术的规范化和标准化水平，促进行业的健康发展，保障产品质量和人身安全，实现节能减排和可持续发展。
企业和个人在进行渗碳处理过程中，应严格遵守国家标准的要求，确保生产操作的合法性和规范性，为行业的发展做出积极贡献。
【2000字】第二篇示例：渗碳处理是一种提高金属表面硬度和耐磨性的热处理工艺，主要应用于各种金属制品的表面加工。
为了规范和统一渗碳处理的技术要求及工艺流程，中国自主制定了《渗碳处理国家标准》（GB/T 18932-2003），以下将对该标准进行详细介绍。
渗碳处理国家标准的适用范围包括了碳化处理、渗氮处理和碳氮共渗处理三种方法的金属工件。
热处理中渗碳的作用
热处理中渗碳的作用热处理是一种通过加热和冷却来改变材料性质的工艺，其中渗碳是一种常用的热处理方法。
渗碳可以在钢材表面形成一层高碳化合物，从而提高钢材的硬度和耐磨性。
本文将详细介绍渗碳在热处理中的作用。
一、渗碳的定义渗碳是指将含有低碳量的钢件浸泡在含有高碳量的介质中，使得钢件表面形成一层高碳化合物。
这种方法可以大大提高钢件的硬度和耐磨性，从而增强其机械性能。
二、渗碳的原理在渗碳过程中，钢件被置于含有高碳量物质（如气体、液体或固体）中，并经过加热处理。
在加热过程中，含有高碳量物质会向钢件表面扩散，并与钢件表面上的低碳铁元素结合形成高碳化合物。
这些化合物具有很高的硬度和耐磨性，从而提高了钢件表面的机械性能。
三、渗碳方法1. 固体渗碳固体渗碳是指将含有高碳量的固体物质（如炭化物）置于钢件表面，并在高温下进行加热处理。
在加热过程中，高碳物质会扩散到钢件表面并与低碳铁元素结合形成高碳化合物。
这种方法适用于大型工件的生产，但需要较长的时间和较高的温度。
2. 液体渗碳液体渗碳是指将含有高碳量的液体置于钢件表面，并在高温下进行加热处理。
在加热过程中，液体中的高碳物质会扩散到钢件表面并与低碳铁元素结合形成高碳化合物。
这种方法适用于小型工件的生产，但需要较长的时间和较高的温度。
3. 气体渗碳气体渗碳是指将含有高浓度气体（如一氧化碳）置于钢件表面，并在高温下进行加热处理。
在加热过程中，气体中的高浓度一氧化碳会扩散到钢件表面并与低碳铁元素结合形成高碳化合物。
这种方法适用于大型工件的生产，但需要较长的时间和较高的温度。
四、渗碳的作用1. 提高硬度经过渗碳热处理后，钢件表面会形成一层高碳化合物。
这些化合物具有很高的硬度和耐磨性，从而提高了钢件表面的机械性能。
因此，在需要强度和硬度较高的零部件中广泛应用。
2. 增强耐磨性由于渗碳后钢件表面形成了一层高碳化合物，这些化合物具有很高的耐磨性。
因此，在需要经常与其他材料接触或摩擦的零部件中广泛应用，如轴承、齿轮等。
渗碳处理知识点归纳总结
渗碳处理知识点归纳总结1. 渗碳处理的原理渗碳处理的原理是在金属表面通过加热和碳源的作用，使碳元素在金属表面渗入并扩散至一定深度，与金属原子结合形成碳化物层。
碳化物层通常是由均匀分布的碳化物颗粒组成，可以显著提高金属表面的硬度和耐磨性。
2. 渗碳处理的方法渗碳处理主要有气体渗碳、液体渗碳和固体渗碳三种方法。
气体渗碳是通过在高温下将金属置于含有碳气体的气氛中，使碳原子渗入金属表面。
液体渗碳是通过将金属浸入含有碳源的液体溶液中，使碳原子渗入金属表面。
固体渗碳是将含有碳源的固体材料放置在金属表面，通过加热使碳原子渗入金属表面。
3. 渗碳处理的参数渗碳处理的参数包括温度、渗碳时间、碳化物层的深度和渗碳介质等。
这些参数决定了碳元素的渗入深度和金属表面的硬度，是影响渗碳处理效果的重要因素。
4. 渗碳处理的影响因素渗碳处理的影响因素主要包括金属材料的成分、温度、渗碳介质和渗碳时间等。
不同的金属材料对渗碳处理的响应不同，而且温度、渗碳介质和渗碳时间的选择也会影响渗碳处理的效果。
5. 渗碳处理的优点渗碳处理的优点主要包括提高金属表面的硬度和耐磨性、改善金属材料的耐腐蚀性能、延长金属零件的使用寿命、提高金属材料的疲劳强度和改善工件的摩擦特性等。
6. 渗碳处理的应用渗碳处理广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天、船舶制造、石油化工等领域。
渗碳处理可以有效提高零件的使用寿命和性能，对于强化金属材料具有重要意义。
总的来说，渗碳处理作为一种常见的表面强化处理方法，具有重要的工程应用价值。
掌握渗碳处理的原理、方法、参数、影响因素、优点和应用是非常重要的，对于提高金属材料的性能和使用寿命具有重要意义。
希望本文的知识点归纳总结对大家有所帮助。
渗碳后的产物
渗碳后的产物渗碳后的产物是一种经过渗碳处理的金属制品，该处理方法可以提高金属的硬度和耐磨性。
渗碳是一种常见的热处理方法，通过在金属表面加热时将碳元素渗入金属的表面层，以改善金属的性能。
渗碳后的产物具有以下几个特点：1. 提高硬度：渗碳处理可以使金属的表面硬度提高数倍甚至更多。
这是因为碳元素与金属原子结合后形成碳化物，增加了金属的强度和硬度。
这使得渗碳后的金属制品在使用过程中更加耐磨和耐腐蚀。
2. 增加耐磨性：渗碳处理可以形成坚硬的表面层，使金属制品在摩擦和磨损的环境下具有更好的耐久性。
这是因为渗碳后的产物中的碳化物能够有效地抵御磨损和划伤，延长金属制品的使用寿命。
3. 改善耐腐蚀性：渗碳处理还可以提高金属制品的耐腐蚀性能。
渗碳后的产物表面形成了一层致密的氧化膜，可以阻挡外界氧气、水分和腐蚀介质的侵蚀，减少金属制品的腐蚀速度。
4. 提高强度：渗碳处理还可以提高金属制品的强度。
碳元素的渗入使金属晶格结构变得更加致密，晶体内部的位错和空位减少，从而提高了金属的强度和韧性。
渗碳处理的过程包括以下几个步骤：1. 清洗：将待处理的金属制品进行清洗，去除表面的油污和杂质，以保证渗碳过程的顺利进行。
2. 包装：将清洗后的金属制品用渗碳剂粉末包装起来，以防止碳元素的挥发和外界氧气的进入。
3. 加热：将包装好的金属制品放入渗碳炉中，进行加热处理。
加热温度和时间根据金属的种类和要求来确定。
4. 冷却：经过一定时间的加热处理后，将金属制品从渗碳炉中取出，进行冷却处理。
冷却速度的控制对于产生理想的渗碳效果非常重要。
5. 清洗和抛光：经过渗碳处理后的金属制品需要进行清洗和抛光，以去除表面的渗碳剂残留和产生光滑的表面。
渗碳处理广泛应用于汽车、机械、航空航天等领域的金属制品制造中。
例如，发动机零部件、齿轮、轴承等都经常进行渗碳处理，以提高其耐磨性和耐腐蚀性，延长使用寿命。
渗碳后的产物通过提高金属的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和强度，使金属制品具有更好的性能和使用寿命。
渗碳气体对201奥氏体不锈钢低温离子渗碳效果的影响
２ ｕ
ｕｇ
文章 编 号 ：６ ２ ６ ８ （ ０ ２ ０ — ４ ３０ １ ７ — ９ ７ ２ １ ） ４０ １ — ４
渗 碳 气 体 对 ２ １奥 氏体 不锈 钢 ０ 低 温 离 子 渗 碳 效 果 的 影 响
王 宇 。 赵 程
（ 岛 科 技 大 学 机 电工 程 学 院 ； 面 技 术 研究 所 ， 东 青 岛 ２ ６６ ） 青 表 山 ６ ０ １
摘 要 ：用不 同的渗碳 气体 对 ２ １奥 氏体 不锈 钢进 行 了低 温 离子渗 碳 （ Ｐ ） ０ ＤＣ Ｃ 处理 。实 验证 明 ， 甲烷 和 乙炔均 可在 不 锈 钢 表 面形 成 一 层 无碳 化 铬 析 出的碳 的 过饱 和 固溶 体 （ Ｓ
相 ） 使 其表 面的硬 度和 耐蚀 性均 有较 大幅度 的提 高。但 用 甲烷作 为渗碳 气体 处理 的 不锈 ，
Ｗ Ａ ＮＧ Ｙｕ。 ＺＨ ＡＯ Ｃｈｅ ｎｇ
（Ｃｏ ｌ ｇ ｆＥｌ ｃ ｒ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ； ｕｒａ ｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｉ ｇ Ｌａ ｏ ａ ｏｒ ， ｌ ｅ ｏ ｅ ｔ ｏ ｃ ａ ｉａ ｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ Ｓ ｆ ｃ ｇ ｎｅ ｒｎ ｂ ｒ ｔ ｙ
Ｑｉｇ ｏ Ｕｎｖ ｒ ｉｙｏ ｉｎ ｅａ ｃ ｏｏ ｙ，Ｑｉ ｄａ ６ ０６ ，Ｃｈｎ ） ｎ ｄａ ｉｅｓｔ ｆＳｃｅ ｃ ｎｄＴｅｈｎ ｌｇ ｎｇ ｏ ２ ６ １ ｉａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ Ｏ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｌ ｓ ａ ｃ ｒ ｕ ｉａ ｉ ｎ （ ＰＣ） ｏ ０ ｕ ｔ ｎ ｔｃ ｓ ａｎ ｅ ｓ ｅ ｌ Ｗ ｅ ｅ ａ ｕ ｅｐ ａ ｍ ａ ｂ ｒ ｔ ｚ ｏ ＤＣ ｆ２ １ ａ ｓ ｅ ｉｉ ｔ ｉ ｌ ｓ
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。
渗碳补渗工艺的确定及措施
渗碳补渗工艺的确定及措施（四川泸州长江挖掘机厂赵振东）渗碳件表面脱碳或渗碳深度未达到工艺要求，是渗碳件常见缺陷。
为满足技术要求，必须施行正确的补渗工艺方法，进行补救。
众所周知，补渗件表层已有较高的碳浓度，故与正常渗碳件的低碳表层状态有明显差异。
渗碳特性也必然不同，如不考虑其特点，将难以获得预期的效果，甚至造成废品。
（1）表面脱碳的补渗工艺及措施常规渗碳件表层大多数出现脱碳现象，因此，一般标准均规定：渗碳件表层只允许一定的脱碳深度（小于0.05mm），当脱碳深度超出规定时，必须进行补渗使其恢复到要求的碳浓度（＞0.80%）。
渗碳脱碳件最表层的碳浓度有明显下降，使渗层的正常碳浓度分布发生变化，最就碳浓度由表层移至次表层。
补渗件的表面碳浓度由C1提高到C S，使表层至次表层之间补充足够的碳后，才能满足渗碳质量要求。
在制定补渗工艺，选择其参数时，应充分考虑渗层碳浓度分布及其变化的这一特点。
理论分析及试验均证明，渗碳是一个不平衡过程，随着渗碳时间的延长，表面碳浓度按一定规律增加，最后达到与炉气碳势平衡的浓度，形成一定的碳浓度分布，对脱碳件，补渗前表面的碳浓度分布不同于正常渗碳件和非脱碳补渗的情况，其特征在于最表层为低或中碳浓度，而次表层为高碳浓度。
补渗时，脱碳层所需增加的碳来自高碳势炉气和次表面的高碳区域，相当于双面渗碳，其补碳速度成倍增加。
在补渗表面增碳的同时，其次表面碳浓度下降，浓度梯度降低，减弱了碳向内部扩散的能力。
因此，补渗时，渗层浓度增加并不明显。
只要炉气有足够的活性碳提供，脱碳表层被补足碳的时间并不长。
但应注意，工件入炉补渗并非立即进入渗碳过程，而要经历一段时间（一般为1.5～3h不等）排气，方能达到补渗要求的碳势。
在排气期，补渗件不但无碳渗入，而且还要脱碳，使原脱碳层加深，在制定补渗时间时，应考虑该情况。
①补渗温度渗碳是碳在γ—Fe中的扩散现象，温度越高，碳在钢中的扩散速度越快，在表面吸收同样碳量的条件下，表面碳浓度增长变慢，而渗层深度增加变快。
钢的渗碳和渗氮
钢的渗碳---就是将低碳钢在具有丰富碳的介质中加热到高温(一般为900--950C),使活性碳原子渗入钢的表面,以获得高碳的渗层组织。
随后经淬火和低温回火,使表面具有高的硬度、耐磨性及疲劳抗力,而心部仍保持足够的强度和韧性。
渗碳钢的化学成分特点 :(1)渗碳钢的含碳量一般都在0.15--0.25％范围内,对于重载的渗碳体,可以提高到0.25--0.30％,以使心部在淬火及低温回火后仍具有足够的塑性和韧性。
但含碳量不能太低,否则就不能保证一定的强度。
(2)合金元素在渗碳钢中的作用是提高淬透性,细化晶粒,强化固溶体,影响渗层中的含碳量、渗层厚度及组织。
在渗碳钢中通常加入的合金元素有锰、铬、镍、钼、钨、钒、硼等。
常用渗碳钢可以分碳素渗碳钢和合金渗碳钢两大类。
(1)碳素渗碳钢中,用得最多的是15和20钢,它们经渗碳和热处理后表面硬度可达56--62HRC。
但由于淬透性较低,只适用于心部强度要求不高、受力小、承受磨损的小型零件,如轴套、链条等。
(2)低合金渗碳钢如20Cr、20Cr2MnVB、20Mn2TiB等,其渗透性和心部强度均较碳素渗碳钢高,可用于制造一般机械中的较为重要的渗碳件,如汽车、拖拉机中的齿轮、活塞销等。
(3)中合金渗碳钢如20Cr2Ni4、18Cr2N4W、15Si3MoWV等,由于具有很高的淬透性和较高的强度及韧性,主要用以制造截面较大、承载较重、受力复杂的零件,如航空发动机的齿轮、轴等。
固体渗碳;液体渗碳;气体渗碳---渗碳温度为900--950C,表面层w(碳)为0.8--1.2％,层深为0.5--2.0mm。
渗碳后的热处理---渗碳工件实际上应看作是由一种表面与中心含量相差悬殊码复合材料。
渗碳只能改变工件表面的含碳量,而其表面以及心部的最终强化则必须经过适当的热处理才能实现。
渗碳后的工件均需进行淬火和低温回火。
淬火的目的是使在表面形成高碳马氏体或高碳马氏体和细粒状碳化物组织。
低温回火温度为150--200C 。
自适应渗碳中渗碳参数对渗碳结果的影响
控制整 个过程。温 度控制精 度 为 ±ｌ ℃，碳 势摔 制精度 为 ±０ ０ ％。试验中设 汁了渗层深度为 ０ ８ ｍ、最高炉 ．５ ．ｒ ａ 气碳势 ０ ９ ％ 、最 高表 面碳 浓 度 ０ ９ ｃ 、表面碳 浓 度 ．５ ．０７ ｃ ０ ８ ％ ；渗层深 度 为０ ８ ．５ ． ｍｍ、最 高炉 气碳势 １ ０ ％ 、 ．５
２ ７第期 ｏ 年 １ ｏ
缸板ｌ 热 工 加
维普资讯
嘲
圈
最高表面碳浓度 １ ％，表面碳浓度 ０８ ％；渗层深度 ． ０ ．５
为 １５ ｍ、最 高炉 气碳 势 １０ ％、最 高 表 面碳 浓 度 ．ｒ ａ ． ５
１０ ． ％，表面碳浓度 ０ ９ ％；渗层 深度 为 １ ５ ｍ、最高 ．０ ．ｒ ａ
部分上 贝氏体 ，这显然 对性能 不利 。用 复合 等温淬 火， 使心部残余奥 氏体转变为下 贝氏体 。因此 ，对实 际模具
性能的提高 ，要 比上述用试 样获得的效果更 为明显 。另 外 ，由于锻造淬 火的组织遗传作用而保 留下来 的亚结构 与位错将 阻碍 杂质原子 向原奥 氏体 晶界的偏聚 ，因而对 抑制 回火脆性 起着十分重要的作用。
在 Ｊ 一６ Ｔ ０井式炉 中进行 渗碳 渗碳温 度为 ９ ０Ｃ， １￣
渗剂采用煤油和甲醇 采用 自适应方式 ，微机完全 自动
部件的承载能 力和使用寿命 ，渗碳是典型 的化学热处理
工艺 ，广泛应用于各种大规模生产 的机械制造部 门 人 们在长期生产和科学试验 中认识 到，渗碳件 的各项性 能 与渗碳层的浓度分布及组织结构 有密切关 系，不同零部
热 处理行业 ，就 当前的发展水平来说 ，可控 气氛热 处理是重要 的组成部分。渗碳 产品是热处理 主流产品之
渗碳温度对20钢渗碳淬火后表层脱落的影响
渗碳温度对20钢渗碳淬火后表层脱落的影响
渗碳分为强渗期和扩散期两个过程，温度是影响扩散系数和钢溶解碳的主要因素。
碳在奥氏体中的扩散系数和溶解度都随温度的上升而增加，并且可以提高碳势。
但是，如果渗碳温度高或碳浓度过高，虽然可以提高渗碳速度，但是容易使渗碳层的碳含量梯度过陡。
实验中表层碳浓度超过1．5％，并且渗层碳浓度梯度急剧变化，淬火后造成硬化层和过渡层浅。
表层由于马氏体的转变而体积膨胀作用明显，产生拉应力，急剧降低渗碳层与基体结合力，容易引起渗碳硬化层剥落。
齿轮加工中渗碳淬火和渗碳质量分析
齿轮加工中渗碳淬火和渗碳质量分析一、前言齿轮是我们日常生活中接触到的较多的机械产品，它的性能的好坏对产品的机械性能起着重要作用。
齿轮在渗碳淬火过程中，可能出现的问题很多，主要表现在以下几个方面：淬火后硬度不够、渗层深度不够、淬火后心部硬度过高、变形大、油淬后表面光亮度不够甚至开裂。
影响淬火质量的因素有很多，比如原材料成分、热处理工艺以及淬火后的冷却过程。
本文主要论述以上几个方面对齿轮渗碳淬火质量的影响。
二、材料成分对齿轮渗碳淬火质量的影响2.1 材料成分对心部硬度的影响20CrMnMo齿轮的主要合金元素是Cr、Mn和Mo元素。
Mo和Cr元素可以大大降低渗碳层中贝氏体形成的敏感性，Mn元素可以提高淬透性。
虽然Mn元素对提高心部淬透性来说是最经济有效的元素，但是Mn含量过多会产生如淬透性带失控等问题，淬透性越高，畸变量越大，因此要严格控制合金元素含量。
2.2 材料成分对内氧化的影响在热处理期间，在合金表面的下方形成氧化物的现象称为内氧化。
在气体渗碳中，Mn和Cr是容易与介质中的氧原子发生氧化的元素，所形成的氧化物会导致钢表层的合金元素流失，Mo元素则对内氧化的影响较小。
对于Mn元素，它的流失会导致淬透性降低，以及表层中非马氏体组织（在渗碳淬火件表面中经常出现连续或不连续的网状或块状黑色组织，此处恰好不是表层压应力最大的区域，被公认是由于内氧化而贫化合金元素导致形成屈氏体类组织，也被成为非马氏体组织）的形成；Cr元素的损失则使渗层中碳化物的形成变得困难。
只要表面转变为马氏体组织，较浅的表面氧化对疲劳特性无明显影响，而严重的氧化会因从奥氏体中消耗大量的合金元素而降低其淬透性，导致形成其它一些非马氏体组织（如屈氏体、珠光体组织），这些组织会降低表面压应力，对疲劳性能不利。
因此在渗碳过程中要注意减少和避免表面氧化，但实际生产过程中，考虑到目前普遍应用的渗碳气氛都含有氧化物，所以渗碳过程或多或少都会发生内氧化。
渗碳过程中碳势变化对工件碳浓度的影响(高扩和低扩阶段碳势变化影响大)
-
C0n ) ,
F=
(
△x ) △ tD
2
,
- (1 + G)
Cn + 1 M -2
FCMn - 2
0
2 +F
Cn + 1 M -1
FCMn - 1
( 1 + G) C0
件吸热 ,炉内温度会骤降至 560 ℃左右 ,那么整个升
温过程从 560 ℃开始 ,升温速率控制在 5 ℃ /m in,则
G
=
1
+
- (1 - G)
2 +F
- (1 + G)
C0n + 1
FC0n
P
C1n + 1
FC1n
0
- (1 - G) ω
2 +F ω
- (1 + G) ω
… … …
C2n + 1 = FC2n
0 +
(8)
- (1 - G) 2 + F
- (1 - G)
其中
P=
( 1 - G)β △x ( Cg
D
的扩展 ,差别越来越小 ,其主要原因是气氛实际碳势
在渗碳过程中 ,钢件表面与渗碳气氛发生质量
与设定的碳势有出入 ,炉气的实际碳势波动较大 。 传递过程 。碳从气相进入固相的通量正比于炉气碳
为了解渗碳过程中每个阶段碳势波动对产品最终碳 浓度梯度的影响 ,对用剥层分析获得的碳梯度曲线 和按设定的碳势获得的曲线进行了比较 。
根据扩散第二定律 [ 3 ] :
图 1 生产中采用的二段渗碳工艺 Fig. 1 Double2stage carburizing p rocess in p roduction
渗碳补渗工艺的确定及措施
渗碳补渗工艺的确定及措施渗碳件表面脱碳或渗碳深度未达到工艺要求，是渗碳件常见缺陷。
为满足技术要求，必须施行正确的补渗工艺方法，进行补救。
众所周知，补渗件表层已有较高的碳浓度，故与正常渗碳件的低碳表层状态有明显差异。
渗碳特性也必然不同，如不考虑其特点，将难以获得预期的效果，甚至造成废品。
（1）表面脱碳的补渗工艺及措施常规渗碳件表层大多数出现脱碳现象，因此，一般标准均规定：渗碳件表层只允许一定的脱碳深度（小于0.05mm），当脱碳深度超出规定时，必须进行补渗使其恢复到要求的碳浓度（＞0.80%）。
渗碳脱碳件最表层的碳浓度有明显下降，使渗层的正常碳浓度分布发生变化，最就碳浓度由表层移至次表层。
补渗件的表面碳浓度由C1提高到C S，使表层至次表层之间补充足够的碳后，才能满足渗碳质量要求。
在制定补渗工艺，选择其参数时，应充分考虑渗层碳浓度分布及其变化的这一特点。
理论分析及试验均证明，渗碳是一个不平衡过程，随着渗碳时间的延长，表面碳浓度按一定规律增加，最后达到与炉气碳势平衡的浓度，形成一定的碳浓度分布，对脱碳件，补渗前表面的碳浓度分布不同于正常渗碳件和非脱碳补渗的情况，其特征在于最表层为低或中碳浓度，而次表层为高碳浓度。
补渗时，脱碳层所需增加的碳来自高碳势炉气和次表面的高碳区域，相当于双面渗碳，其补碳速度成倍增加。
在补渗表面增碳的同时，其次表面碳浓度下降，浓度梯度降低，减弱了碳向内部扩散的能力。
因此，补渗时，渗层浓度增加并不明显。
只要炉气有足够的活性碳提供，脱碳表层被补足碳的时间并不长。
但应注意，工件入炉补渗并非立即进入渗碳过程，而要经历一段时间（一般为1.5～3h不等）排气，方能达到补渗要求的碳势。
在排气期，补渗件不但无碳渗入，而且还要脱碳，使原脱碳层加深，在制定补渗时间时，应考虑该情况。
①补渗温度渗碳是碳在γ—Fe中的扩散现象，温度越高，碳在钢中的扩散速度越快，在表面吸收同样碳量的条件下，表面碳浓度增长变慢，而渗层深度增加变快。
渗碳及渗碳材料分析
２ ０ ＝［ ］ （ Ｃ Ｃ ＋ｃ） ２ Ｃ ４＝［ ］ ２ ２ Ｈ Ｃ ＋ Ｈ
渗碳 ３ 十阶段结束后出炉空冷 ， 然后重新加热
淬 火 ， 工件加热 到 Ａ ． 以上进行不 完全 淬火 ， 将 Ｃ线 以 达到 强化 齿面的 目的 。 ２ 不 同材料 的应 用 由于 渗碳 材料 对渗 碳 处理 的要 求 ． 决定 ｌ渗碳 『 材料从 含碳 量的角 度来 说 均 为 低碳 钢 ， 因此 其 淬透
齿轴 的要求是 表 面硬而耐 磨 ， 部强 而韧 ， 有高 的 心 具
抗疲 劳强度 ， 面不 崩裂 ， 表 不压 陷 ， 点蚀 ， 不 为了满足 这些性 能要求 ， 渗碳 层必须 有合适 的碳 浓度 、 适 的 合 碳层深 度及合适 的金相组织 。 可控 气氛渗 碳 炉 ， 完全 可以满 足这 些要求 。 当工
金元素 ， 细 化渗碳 层组 织 ． 减小 脆性 ． 同时增 加 其
耐磨性 。
量或 Ｃ ２ Ｏ 的含 量 ． 可知道 碳势 的高低 。 便 气体渗 碳过程 可 以分 为 以下 ３个阶段 ： （） １ 排气 阶段 即 由工 件 入炉 开始 ， 到 炉 内 直
气氛达到 要求 的碳势 为止 ． 气 阶 段 不仅 包括 整个 排 升 温时 间 ， 包括 达 到温 度后 ３ 还 ｏ～ ４ ｉ 时间 ， ０ ｒ ｎ的 ａ 在 这个 阶段 中， 要把炉 气 由氧化性 换成渗 碳性 ， 而且 要 达到所要 求 的成分 主要 不 是 依靠 把 氧化 性 炉 这 气 排 出炉 外来完 成 ＋ 是靠 滴 入 碳 剂不 断 改变 炉 气 而 的成 分 ． Ｃ 使 Ｏ增多 ， （ 减 少 ， 样才能 达到需要 的 Ｃ） ２ 这
我 国 目前 常用的渗 碳材料 大致 分为三 大类 ： （） １ 低淬透性 渗 碳钢 如 ｌ 、Ｏ ２ Ｃ ０ ｎ 钢 ５ ２ 、０ ｒ Ｍ ２ ２
自适应渗碳中渗碳参数对渗碳结果的影响
自适应渗碳中渗碳参数对渗碳结果的影响渗碳是一种在钢材上形成一层碳层的技术，它将渗碳后的钢材表面涂成一层碳。
目前，渗碳技术已经被广泛应用于钢材的表面处理、冶炼制造以及航空、船舶及机械等行业。
但是，大多数渗碳技术仍然处于半定型阶段，使用起来存在不足，因此需要不断改进和完善。
自适应渗碳技术是一种针对这种现状而发展出来的技术，它利用智能控制技术、自动化处理技术、虚拟仿真技术等，在不改变渗碳参数的情况下，通过微调局部参数来改善表面结果。
由于它能够快速、准确地根据渗碳过程中的参数变化而进行必要的调整，因此被称为“自适应”技术。
自适应渗碳技术的发展使得渗碳结果更加可控，但是，关于渗碳参数对渗碳结果的影响，目前仍然缺乏足够的研究。
研究表明，渗碳参数是渗碳结果的关键，即使是相同的渗碳参数，也可能会产生不同的渗碳结果。
本文将重点介绍渗碳参数对渗碳结果的影响，并对自适应渗碳在实践中的作用进行讨论。
首先，本文将介绍渗碳参数的重要性及其相互影响的联系。
根据不同的工艺过程和渗碳条件，渗碳参数可能会有所不同，但是，它们之间存在着一定的相互影响。
比如，温度可以影响渗碳速度及渗碳量，而渗碳时间又可以影响渗碳速度及渗碳均性等。
因此，渗碳参数的调整对渗碳质量至关重要，一旦参数调整不当，渗碳结果可能会受到影响。
其次，本文将介绍自适应渗碳技术的特点及其对渗碳结果的影响。
自适应渗碳技术可以明显提高渗碳质量，同时也可以降低渗碳成本。
由于自适应渗碳可以根据渗碳过程中的参数变化自动进行必要的调整，它可以使渗碳结果变得更加均匀，并且可以较好地把握渗碳参数，从而更好地控制渗碳结果。
最后，本文将结合自适应渗碳技术的实际应用，讨论自适应渗碳在实践中的作用。
根据自适应渗碳的特点，它不仅能提高渗碳质量，而且还可以提高渗碳效率。
此外，自适应渗碳还可以改善渗碳条件，可以根据实际需求设定和调整渗碳参数，从而更好地实现渗碳效果。
综上所述，渗碳参数是影响渗碳结果的关键因素，自适应渗碳技术是一种针对渗碳参数变化而发展出来的有效技术，它可以有效地控制渗碳参数，从而更好地控制渗碳结果。
渗碳尺寸变化
渗碳尺寸变化
渗碳是一种热处理工艺，用于增加金属表面的碳含量，从而提高其硬度、耐磨性和疲劳强度。
然而，渗碳过程中，工件的尺寸会发生变化。
渗碳时，碳原子渗入金属表层，导致表层体积膨胀。
这种膨胀可能导致工件的整体尺寸增大，尤其是在渗碳层较厚的情况下。
此外，渗碳后的淬火过程也会引起尺寸变化，因为淬火会导致金属组织转变，产生收缩或膨胀。
为了控制渗碳过程中的尺寸变化，可以采取一些措施，如选择合适的渗碳介质、控制渗碳温度和时间、以及优化淬火工艺等。
此外，在渗碳前对工件进行预处理，如预淬火或预冷处理，也有助于减少尺寸变化。
总之，渗碳过程中的尺寸变化是不可避免的，但通过合理的工艺控制和预处理措施，可以有效地减少这种变化，确保工件的精度和性能。
渗碳注意事项
渗碳注意事项渗碳是一种常用的表面处理技术，它能够提高材料的硬度和耐磨性，从而增加材料的使用寿命和性能。
在进行渗碳处理时，需要注意以下几个方面的问题。
首先，在进行渗碳前需要对材料进行充分的清洁处理。
这是因为杂质和氧化物会影响渗碳层的质量和性能。
因此，在渗碳之前，需要对材料进行溶剂清洗或酸洗处理，以去除表面的污物和氧化物。
其次，在进行渗碳处理时，需要选择合适的渗碳剂和温度。
渗碳剂的选择要考虑到材料的类型和需要达到的硬度要求。
温度的选择要避免过高或过低，否则会影响渗碳层的质量。
一般来说，渗碳温度应在850-950C之间，具体温度范围需要根据不同材料的特性进行调整。
第三，在进行渗碳处理时，要控制渗碳时间。
渗碳时间对渗碳层的厚度和质量有着重要影响。
渗碳时间过长会导致过量的渗碳，从而使材料变脆或形成碳化物。
而渗碳时间过短则会影响渗碳层的硬度和厚度。
因此，在进行渗碳处理时，需要根据具体情况确定合适的渗碳时间。
第四，在渗碳过程中需要注意对渗碳层的保护。
渗碳层在高温和渗碳剂的作用下会形成，但同时也会受到氧化和腐蚀的影响。
因此，在渗碳后需要进行合适的处理，以保护渗碳层。
一般来说，可以采用氮化或涂层等方式进行保护。
第五，在进行渗碳处理后，需要进行适当的热处理。
热处理可以改善渗碳层的显微组织和性能。
常见的热处理方式有回火和淬火等。
回火可以降低渗碳层的脆性，而淬火可以提高渗碳层的硬度。
具体的热处理方式需要根据渗碳层的要求和材料的特性进行选择。
最后，在进行渗碳处理时，还需要注意材料的选择和设计。
不同材料对渗碳的适应性不同，有些材料可能不适合进行渗碳处理。
此外，渗碳层在表面上会有较高的应力，这可能导致材料的开裂和变形。
因此，在设计时要充分考虑材料的应力和变形问题。
总的来说，渗碳是一种重要的表面处理技术，它能够提高材料的硬度和耐磨性，但在进行处理时需要注意清洁处理、温度和时间的选择、渗碳层的保护、热处理以及材料的选择和设计等方面的问题。
20crmnti渗碳碳势
20CrMnTi渗碳碳势是指20CrMnTi钢在渗碳过程中的碳浓度变化情况。
本文将详细介绍20CrMnTi渗碳碳势的概念、作用、影响因素以及渗碳工艺控制等内容。
一、概念和作用：渗碳碳势是指在渗碳过程中，材料表面对碳的吸附能力和扩散能力，也可以理解为材料表面吸附碳原子的趋势。
渗碳碳势的大小决定了渗碳层的厚度、均匀性和硬度等性能，对于提高零件的耐磨性、强度和使用寿命具有重要作用。
二、影响因素：1. 温度：渗碳温度是影响碳势的主要因素之一。
温度升高会增加碳原子的扩散速度，提高渗碳速度，但过高的温度可能导致材料的相变和组织退火，影响渗碳层的性能。
2. 渗碳介质：渗碳介质的碳含量和温度对渗碳碳势有直接影响。
通常使用含碳化合物的固体、液体或气体作为渗碳介质，其中一些化合物可以提供丰富的碳源，促进渗碳反应。
3. 渗碳时间：渗碳时间是控制渗碳碳势的重要参数之一。
时间过短会导致渗碳层不均匀，时间过长则可能导致过度渗碳和材料的相变。
4. 渗碳压力：渗碳压力对渗碳速度和碳势有一定影响。
适当的渗碳压力可以加快碳原子的扩散速度，改善渗碳层的质量。
三、渗碳工艺控制：1. 温度控制：根据材料的温度敏感性和渗碳要求，选择合适的温度范围，并通过温度监测和控制设备实时调节温度。
2. 渗碳介质控制：选择适合的渗碳介质，并进行准确的测量和控制，以确保碳源充足且稳定。
3. 时间控制：根据渗碳要求和材料特性，合理确定渗碳时间，并通过计时设备进行准确控制。
4. 压力控制：根据渗碳要求和渗碳设备的性能，选择合适的渗碳压力，并通过压力传感器进行监测和调节。
总结：20CrMnTi渗碳碳势是指20CrMnTi钢在渗碳过程中的碳浓度变化情况。
渗碳碳势的大小对渗碳层的性能有重要影响，包括厚度、均匀性和硬度等。
温度、渗碳介质、渗碳时间和渗碳压力是影响渗碳碳势的关键因素，通过合理的工艺控制可以实现理想的渗碳效果。
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【摘要】采用工业计算机控制，研究了在不同渗碳深度条件下，自适应渗碳过程中，渗碳参数最高炉气碳势、最高表面碳浓度及表面碳浓度三者之间变化组合，对渗碳钢18Cr2 Ni4 WA 渗碳后渗层组织、硬度梯度变化趋势的影响。
结果表明，渗碳参数之间的合理组合，可以获得理想的渗碳结果。
热处理行业，就当前的发展水平来说，可控气氛热处理是重要的组成部分。
渗碳产品是热处理主流产品之一，发挥了传统材料的潜在能力。
对于承受重载、耐磨、冲击和复杂应力的齿轮、轴、活塞销和凸轮等零件，渗碳是最重要的表面强化手段之一。
随着渗碳零件诸如寿命、力学性能等要求越来越高，对渗碳质量的要求也水涨船高，过去的那种粗放型渗碳方式，显然已经无法满足要求，迫切需要进行更加精细的控制。
当代微机技术发展及其他相关硬件设备的成熟，能够实现渗碳产品的自动化生产，各种参数也可以实现精确的测量和控制。
渗碳赋予钢件表面具有高碳钢淬火后的高硬度、高耐磨性，心部则具有低碳马氏体的强韧性，利于提高零部件的承载能力和使用寿命，渗碳是典型的化学热处理工艺，广泛应用于各种大规模生产的机械制造部门。
人们在长期生产和科学试验中认识到，渗碳件的各项性能与渗碳层的浓度分布及组织结构有密切关系，不同零部件的服役条件不同，则对渗碳层的浓度分布及组织要求不同，可根据零部件要求制定合理的渗碳工艺。
本文在试验中选用常用的渗碳材料18Cr2Ni4 W A，分析了渗碳参数最高炉气碳势、最高表面碳浓度及表面碳浓度三者之间的变化组合，以及对渗碳钢18Cr2 Ni4 WA 渗碳后渗层组织、硬度梯度变化趋势的影响。
一、试验材料及试验条件
试验材料为18Cr2Ni4 WA 钢。
其化学成分为: wC= 0. 13 % ～0. 19 % ，wSi = 0.
17 % ～0. 37 %，wMn =0. 30 % ～0. 60 % ，wW= 0. 80 % ～1. 20 % ，wCr = 1. 35 %～1. 65 %，wNi = 4. 00 % ～4. 50 % 。
在J T —60 井式炉中进行渗碳。
渗碳温度为910 ℃，渗剂采用煤油和甲醇。
采用自适应方式，微机完全自动控制整个过程。
温度控制精度为±1 ℃，碳势控制精度为±0. 05 % 。
试验中设计了渗层深度为0. 8 mm、最高炉气碳势0.
95 %、最高表面碳浓度0. 90 % 、表面碳浓度0. 85 % ; 渗层深度为0. 8 mm 、最高炉气碳势1. 05 % 、最高表面碳浓度1. 0 %，表面碳浓度0. 85% ; 渗层深度为1. 5mm、最高炉气碳势1. 05% 、最高表面碳浓度1. 0 % ，表面碳浓度0. 90% ; 渗层深度为1. 5mm、最高炉气碳势1. 10 %、最高表面碳浓度1. 05 %、表面碳浓度0. 90% ; 渗层深度为1. 5mm、最高炉气碳势1. 05% 、最高表面碳浓度1. 0 %、表面碳浓度0. 85 % 。
采用化学分析法对剥层化学成分进行分析，主要是碳分的测定。
剥层试样尺寸为28mm×100mm，剥层深度每次为0. 1mm。
利用Akashi HM—122 半自动显微硬度计对试样渗层进行硬度梯度测定，试样在810 ℃淬火，然后在160 ℃进行回火。
二、试验结果及分析
1. 渗层碳浓度分布
图1 、图2 分别为渗层深度为0. 8mm、最高炉气碳势1. 05% 、最高表面碳浓度1. 0 % 、表面碳浓度0. 80 %与渗层深度为1. 5mm、最高炉气碳势1. 05% 、最高表面碳浓度1. 0% 、
表面碳浓度0. 85 % 碳浓度设计曲线与实测碳浓度分布曲线。
由图1 和图2 可知，实际的碳浓度分布与设计的碳浓分布总的趋势大致相同。
2. 渗碳层硬度梯度与渗碳层组织
表1 、表2 分别为渗层深度0. 8mm 与1. 5mm，渗碳工艺参数变化时，表面碳浓度硬度梯度与渗碳时间的关系。
由表1 、表2 可知，工艺参数的变化对硬度梯度的分布有显著的影响，并且影响渗碳时间。
表中Cg、Csmax 、Cs 分别表示最高炉气碳势、最高表面碳浓度、表面碳浓度。
图3 、图4 分别为渗层深度为0. 8mm、最高炉气碳势1. 05% 、最高表面碳浓度1. 0 % 、表面碳浓度0. 80 %与渗层深度为1. 5mm、最高炉气碳势1. 05% 、最高表面碳浓度1. 0% 、表面碳浓度0. 85 %的渗层组织形貌。
3. 结果分析
随着工件表面含碳量的增加，硬度也逐步上升，但当wC >0. 8 %时，硬度不再上升，反而略有下降，这是由于残余奥氏体量增加所致。
图5 表示碳浓度与硬度的关系，淬火马氏体的硬度与屈服强度有着良好的线性关系( 见图6) 。
鉴于测试条件的限制，我们以硬度数据来说明力学性能。
在严格控制渗碳后淬火方法、淬火温度、保温时间，减少残余奥氏体量，硬度梯度的变化趋势和碳浓度的实际分布趋势近似。
由表1 、表2 可以看出合理的设计最高炉气碳势、最高表面碳浓度、表面碳浓度三者之间的关系可以获得相对比较缓慢的硬度梯度，得到尽量合理的深层组织应力的分布。
渗碳炉内气相碳势的设置应比所要求的表面碳浓度高0. 15% ～0. 20% 为宜，而最高表面碳浓度介乎于二者之间，渗碳参数这样的配合所取得的效果最为理想。
三、结语
严格控制渗碳后的淬火方法、淬火温度、保温时间，减少残余奥氏体量，硬度梯度的变化趋势和碳浓度的实际分布趋势近似。
渗碳炉内气相碳势的设置应比所要求的表面碳浓度高0. 15 %～0. 20 % 为宜，而最高表面碳浓度介乎于二者之间，渗碳参数这样的配合所取得的效果最为理想。