渗碳的目的
20钢渗碳——精选推荐
________大学学生实验报告：20钢渗碳姓名：_______学号：_____________年级、专业：_________20钢渗碳实验报告一、 实验内容：20钢的渗碳实验二、 实验目的：1、熟悉钢的渗碳工艺及操作过程；2、进一步熟悉金相试样的制备及观察过程(特别是试样的相嵌过程)；3、观察渗碳前后钢的组织与性能（特别的硬度）的变化；三、实验原理：钢的渗碳就是钢件在渗碳介质中加热和保温，使碳原子渗入表面，获得一定的表面含碳量和一定碳浓度梯度的工艺。
这是机器制造中应用最广泛的一种化学热处理工艺。
渗碳的目的是使机器零件获得高的表面硬度、耐磨性及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。
四、 实验仪器及样品：井试渗碳炉、相嵌机、金相显微镜、洛式硬度机、水、切割机、砂轮机、金相试纸、抛光机、硝酸及酒精、棉花等。
试样用20钢。
五、 实验步骤：1、打开渗碳炉，并按表一设置好渗碳程序，渗碳将按下列程序进行； 2、取样：选取合适的试样，并用砂轮机将表面的氧化膜去除； 3、 待炉温升到750o C 后，向炉内滴入甲醇，这时，甲醇分解出来的气体将炉内的空气排除；待炉中气温升到800o C 时，再滴入煤油，并控制两者的加入量调节炉内的碳势；4、 温度升到910O C 时，将试样装入炉内，渗碳程序（见表一）开始，并留二人守炉；表一：渗碳程序5、 渗碳完成、待炉温降至850O C 时，从炉中取出试样进行淬火；5、 将淬火后试样在砂轮机上将它切成若干长约1cm的小试样，两人一份；6、 将每人手中的试样进行相嵌，然后再研磨、抛光、腐蚀，最后放到金相显微镜上观察，并对它进行硬度测定（将其硬度值填入表二中），记下它的金相照片（如图示）。
渗碳表层组织（400×）心部组织（400×）六、注意事项：1、向炉内滴入甲醇后，必须将从炉中排出的气体点燃，以免排放到空气中污染坏境2、对金相进行磨制时，应特别注意，应将其表面磨光，以利于后面的金相观察。
渗碳和退火
渗碳和退火
渗碳和退火是金属加工工艺中常用的两种技术，它们分别用于提高金属的硬度和强度，以及改善其韧性和延展性。
这两种工艺在金属材料的加工过程中发挥重要作用，为我们的生活带来了许多便利和舒适。
渗碳是指将碳元素渗入金属表面的过程。
通过加热金属材料和固体碳源，使碳元素渗透到金属表面，从而改变金属的组织结构和性能。
渗碳可以增加金属材料的硬度和耐磨性，使其更适合用于制造刀具、齿轮等需要高硬度和耐磨性的零件。
退火是指通过加热和冷却的过程，使金属材料的结晶颗粒重新排列和生长，从而改善其力学性能。
退火可以消除金属材料内部的应力和缺陷，提高其韧性和延展性，使其更容易加工和使用。
退火过程中，金属材料会被加热到一定温度，然后缓慢冷却，使其结晶颗粒重新排列，形成更均匀的晶粒结构。
渗碳和退火是金属加工中不可或缺的两个环节。
它们可以相互补充，使金属材料在硬度和韧性之间取得平衡。
在制造领域，渗碳和退火被广泛应用于各种金属制品的生产中，如汽车零件、航空发动机部件等。
这些工艺的应用不仅可以提高产品的质量和性能，还可以延长其使用寿命。
渗碳和退火作为金属加工中的两个重要工艺，不仅改善了金属材料
的性能，还为我们的生活带来了许多便利。
它们的应用广泛，涵盖了各个领域，为我们的社会发展做出了重要贡献。
让我们一起珍惜和发扬这些传统工艺，为金属加工技术的进步做出更多的努力。
渗碳工艺的原理过程及应用
渗碳工艺的原理过程及应用1. 渗碳工艺的原理•渗碳是将碳元素浸透到金属表面的一种表面处理工艺。
•渗碳工艺的目的是增加金属材料的表面硬度和耐磨性，以提高材料的机械性能。
•渗碳的原理是通过将含碳气体暴露在金属材料表面，使含碳气体中的碳原子在高温下扩散到材料表面。
2. 渗碳工艺的过程1.准备工作：–清洁金属表面，确保表面无任何污垢和氧化物，以提供良好的扩散条件。
–选择合适的渗碳介质，一般使用含有碳气体的混合气体，如甲烷、乙烷等。
2.温度控制：–将金属材料放置在高温炉内，控制炉温在适当的范围，通常为800°C至950°C之间。
–温度的控制非常关键，过高的温度可能导致材料熔化或过烧，过低的温度则无法达到预期的渗碳效果。
3.渗碳处理：–将含碳气体通入炉内，并保持一定的压力。
–碳原子将通过热扩散从气体中渗透到金属材料表面。
–渗碳的时间根据材料的要求和工艺参数而定，通常为数小时至数天。
4.固溶退火：–在渗碳过程完成后，将金属材料从高温炉中取出。
–进行固溶退火处理，即将材料加热到恰当温度并保持一段时间，使其内部的碳原子重新分布。
–固溶退火能够降低材料的内应力，增加晶界的稳定性。
5.热处理：–根据需求，对渗碳处理后的材料进行进一步的热处理，如淬火、回火、正火等。
–这些热处理工艺能够进一步改善材料的硬度、韧性和耐磨性。
3. 渗碳工艺的应用•渗碳工艺主要应用于以下领域：1.汽车工业：–渗碳可以提高发动机零部件的硬度和耐磨性，延长零部件的使用寿命。
–例如，曲轴、凸轮轴、齿轮等关键零部件常采用渗碳工艺进行处理。
2.机械制造：–渗碳可以提高机械零部件的表面硬度，减少磨损和疲劳断裂。
–例如，齿轮、轴承、齿条等机械组件可通过渗碳工艺增加其耐磨性和使用寿命。
3.冶金行业：–渗碳可以改善冶金材料的性能，提高其硬度和耐磨性。
–例如，渗碳处理可以将普通碳钢转化为高碳钢，提高钢材的强度和硬度。
4.制造业：–渗碳工艺广泛应用于各种制造业，包括航空航天、船舶、电子、家电等行业。
渗碳的名词解释
渗碳的名词解释渗碳是一种金属加工工艺，主要应用于钢铁材料的硬化和强化，以提高材料的力学性能。
渗碳工艺的目的是通过在钢铁材料表面浸渍碳元素，使其在表面形成一层高碳含量的硬质层，从而增加材料的硬度和耐磨性。
渗碳工艺最早起源于古代冶金技术，古人在钢铁制作过程中发现了渗碳的好处。
渗碳的原理是利用碳元素的亲和力，让其在材料表面渗透进入晶格结构中，并与铁原子形成固溶体。
通过加热和控制温度、时间等参数，可以使渗碳层的厚度和碳含量达到一定的要求。
渗碳工艺主要有几种方法：气体渗碳、液体渗碳和固体渗碳。
气体渗碳是最常见的方法，它是通过在特定温度下将碳气体与材料表面接触，使碳元素渗入材料中。
液体渗碳则是将包含碳元素的溶液浸泡或喷涂在材料表面，并在高温条件下进行处理。
固体渗碳则是将预先制备好的碳质物质覆盖在材料表面，通过高温处理使碳渗入材料中。
渗碳工艺的应用广泛，特别是在汽车、航空航天、机械制造等领域中。
在汽车制造过程中，发动机零部件如曲轴、凸轮轴、齿轮等需要具备较高的硬度和耐磨性，以保证发动机的可靠性和寿命。
渗碳工艺可以在材料表面形成一层硬质层，提高这些关键部件的性能。
在航空航天领域，渗碳工艺同样得到广泛应用。
航空发动机叶片、涡轮等高温部件需要具备较高的热稳定性和耐烧蚀性能，而渗碳工艺可以为这些部件提供一定的保护。
除了提高材料的力学性能外，渗碳还可以改善材料的耐腐蚀性能。
由于渗碳层的形成，使得材料表面形成一层致密的氧化物膜，减缓了氧和腐蚀介质对材料的作用，从而延长了材料的使用寿命。
然而，渗碳也存在一些问题和限制。
首先是渗碳工艺对材料的要求相对较高，只有一些特定的钢铁材料才适用于渗碳处理。
其次，渗碳层的形成需要较长的处理时间，特别是对于较厚的渗碳层，处理时间更长。
此外，渗碳过程中材料内部会产生应力，可能会导致变形和破裂，因此处理过程需要严格控制。
总之，渗碳是一种重要的金属加工工艺，可以通过在材料表面形成一层高碳含量的硬质层，提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。
渗碳工艺的工艺流程
渗碳工艺的工艺流程渗碳工艺是一种在金属材料表面上增加碳元素含量，从而提高材料硬度和耐磨性的工艺。
渗碳工艺的主要目的是通过在材料表面上形成一层富含碳元素的硬化层，来提高材料的机械性能和耐磨性。
下面是渗碳工艺的典型流程：1. 材料准备：首先，选择合适的金属材料，如低碳钢或合金钢作为基材。
然后，对材料进行必要的预处理，包括锯切、去油和清洗等。
2. 表面预处理：在渗碳之前，需要对材料表面进行一系列处理，以确保渗碳剂能够均匀地渗透到材料表面。
这些预处理包括粗磨、酸洗和清洗等步骤。
3. 渗碳剂选择：根据需要的渗碳深度和硬化层的要求，选择合适的渗碳剂。
常用的渗碳剂包括固体渗碳剂、液体渗碳剂和气体渗碳剂等。
4. 渗碳过程：根据渗碳剂的性质和要求，选择合适的渗碳工艺。
常见的渗碳工艺包括固体渗碳、液体渗碳和气体渗碳等。
固体渗碳：将渗碳剂与材料一起置于密封的容器中，加热到渗碳温度并保持一定时间。
渗碳剂中的碳元素会在高温下扩散到材料表面，形成硬化层。
液体渗碳：将渗碳剂溶解在液体中，将材料浸入渗碳液中加热，使渗碳剂的碳元素扩散到材料表面。
气体渗碳：将含碳气体（如一氧化碳）直接与材料接触，在高温下使碳元素扩散到材料表面。
5. 渗碳时间和温度控制：根据材料和渗碳剂的性质，控制渗碳的时间和温度。
渗碳时间和温度的选择对于形成理想的硬化层非常重要。
6. 渗碳后处理：在渗碳完成后，需要对材料进行后处理，以去除渗碳剂的残留物和减小变形风险。
后处理步骤包括冷却、清洗和淬火等。
7. 检测和评估：最后，对渗碳后的材料进行检测和评估，以确保渗碳的效果满足要求。
常见的检测方法包括金相检测、硬度测试和耐磨性测试等。
总结起来，渗碳工艺是一种通过在金属材料表面上增加碳元素含量来提高硬度和耐磨性的工艺。
其工艺流程包括材料准备、表面预处理、渗碳剂选择、渗碳过程、渗碳时间和温度控制、渗碳后处理以及检测和评估等步骤。
只有在每个步骤都严格控制和操作的情况下，才能获得理想的渗碳效果。
渗碳
• （2）装箱：零件的固体渗碳时在渗碳箱中进行 ，渗碳箱 一般用钢板焊成或铸铁铸成，渗碳箱不宜过大，其外形尺 寸应尽可能适合工件的要求，箱子最好与炉底板架空，受 热均匀 。 • （3） 装炉与升温：零件可在低温入炉并用分段升温的方 法。但对于连续生产，这种方法不经济，故通常采用高温 入炉的方法。 • （4） 保温时间：零件在渗碳温度下需要保温时间视渗碳 层深度要求而定。 • （5） 出炉前的试棒检查：保温完毕大约半小时抽检试 棒，可把试棒淬于水中，折断后观察断口，或将断面抛光 后用4%硝酸酒精腐蚀，以检查渗碳层所达到的深度，渗 碳深度达到了技术要求则可出炉。如还未达到渗碳层深 度，应适当延长保温时间。
渗碳零件的材料
渗碳用钢：合金渗碳 钢含碳量0.15～0.25 ％之间。 例15、20、20Cr、 20CrMnTi、20SiMnVB 等
• 发展历史：渗碳工艺在中国可以上溯2000 年以前。最早是用固体渗碳介质渗碳。液 体和气体渗碳是在20世纪出现并得到广泛 应用的。美国在20年代开始采用转筒炉进 行气体渗碳。30年代﹐连续式气体渗碳炉 开始在工业上应用。60年代高温(960～ 1100℃)气体渗碳得到发展。至70年代﹐出 现了真空渗碳和离子渗碳。
由渗剂直接滴入炉内进行渗碳时，由于热裂 分解出的活性碳原子过多，不能全部为零件表面所 吸收而以炭黑、焦油等形式沉积于零件表面，阻碍 渗碳过程，而且渗碳气氛的碳势也不易控制。因此 发展了滴注可控气氛渗碳，即向高温炉中同时滴入 两种有机液体，一种液体（如甲醇）产生的气体碳 势较低，作为稀释气体；另一种液体（如醋酸乙酯） 产生的气体碳势较高，作为富化气。通过改变两种 液体的滴入比例，利用露点仪和红外分析仪控制碳 势，是零件表面的含碳量控制在要求的范围内。
气体渗碳通过下述反应使原子扩散渗透到钢 中:2CO=〔C〕+CO2 • 滴注式的CO是通过C一H一O系有机剂在炉中 直接热分解而获得的。但液体有机剂的品种 很多，并不是都可以用于滴注。作为滴注用 的有机剂一般可分为下列三类: （1)C>O时，如CH3·COOCH(醋酸甲脂) 2CO+3H2+〔C〕 (2)C=O时，如CH3OH(甲醇) CO+2H2 (3)C<O时，如HCOOH(甲酸) CO+H2+〔O〕
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 。
螺母渗碳淬火
螺母渗碳淬火（原创版）目录1.螺母渗碳淬火的定义2.螺母渗碳淬火的目的3.螺母渗碳淬火的方法4.螺母渗碳淬火的应用领域5.螺母渗碳淬火的优点和局限性正文一、螺母渗碳淬火的定义螺母渗碳淬火是一种金属热处理工艺，主要针对钢制螺母进行处理，目的是提高其表面硬度、耐磨性和抗疲劳性能。
该工艺通过将螺母放入含碳的介质中进行渗碳处理，使其表面碳含量增加，然后再进行淬火处理，以提高其硬度。
二、螺母渗碳淬火的目的1.提高表面硬度：经过渗碳淬火处理的螺母，其表面硬度可以达到HRC60 以上，提高了螺母的耐磨性和抗疲劳性能。
2.增加耐磨性：由于渗碳淬火使螺母表面形成了高硬度的碳化物层，可以有效减少螺母在紧固过程中的磨损，延长其使用寿命。
3.增强抗疲劳性能：渗碳淬火处理的螺母在受到循环应力作用时，其抗疲劳性能得到显著提高，降低了螺母在使用过程中因疲劳破坏导致的失效风险。
三、螺母渗碳淬火的方法1.渗碳处理：将螺母放入含碳的介质中，加热至一定温度，使碳原子渗入螺母表面。
常见的渗碳介质有液态碳、碳粉和碳气体等。
2.淬火处理：渗碳后的螺母需要进行淬火处理，以提高其硬度。
淬火通常采用油淬或水淬方法，油淬处理后的螺母硬度较低，水淬处理后的螺母硬度较高。
四、螺母渗碳淬火的应用领域1.机械制造业：渗碳淬火处理的螺母广泛应用于各种机械设备的连接和固定，提高了设备的可靠性和使用寿命。
2.汽车制造业：汽车上的螺母经过渗碳淬火处理后，可以提高其抗疲劳性能，降低因螺母疲劳破坏导致的故障率。
3.航空航天领域：在航空航天领域，渗碳淬火处理的螺母可以承受更高的应力，提高了飞行器的安全性能。
五、螺母渗碳淬火的优点和局限性1.优点：经过渗碳淬火处理的螺母具有高硬度、耐磨性和抗疲劳性能，可以提高螺母的使用寿命和可靠性。
2.局限性：渗碳淬火处理后的螺母内部应力较大，容易产生变形和裂纹，因此在处理过程中需要严格控制工艺参数。
工程材料名词解释
工程材料名词解释1.片状珠光体：渗碳体为片状的珠光体2.球状珠光体：在铁素体上分布着颗粒状渗碳体组织3.渗碳：是指将钢件置于渗碳介质中加热并保温目的：是提高钢件表层的含碳量。
4.氮化：在一定温度下，使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺称为渗氮。
目的：是提高零件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性及疲劳强度。
5.过冷奥氏体：冷却到A1线以下而又尚未转变的奥氏体6.残余奥氏体：马氏体转变不能完全进行到底，冷却到MS线以下转变停止时仍未能转变的奥氏体。
7.钢的化学热处理：钢放在一定的化学介质中，使其表面与介质相互作用，吸收其中某些化学元素的原子（或离子）并通过加热，使该原子自表面向内部扩散的过程称钢的化学热处理8.淬透性：在规定条件下，钢在淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力。
9.淬硬性：钢在理想的淬火条件下，获得马氏体后所能达到的最高硬度。
10.奥氏体稳定化：奥氏体的稳定化是指奥氏体的内部结构在外界因素作用下发生某种变化而使奥氏体向马氏体的转变呈迟滞现象。
11.片状马氏体：铁基合金中的一种典型的马氏体组织，常见于淬火高，中碳钢及高Ni的Fe-Ni合金中，其空间形态呈凸透镜片状，也称为透镜片状马氏体。
12.板条马氏体：低碳钢，中碳钢。
马氏体时效钢和不锈钢等合金中形成的一种典型的马氏体组织，其光学显微组织是有成群的板条组成故称为板条马氏体13.正火:将钢材或钢件加热到Ac3（或Accm）以上适当温度，保温适当时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺；14.正火目的：改善钢的切削加工性能；细化晶粒，消除热加工缺陷；消除过共析钢的网状碳化物，便于球化退火；提高普通结构零件的机械性能。
15.退火:将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的热处理工艺。
工艺有：扩散退火、完全退火、不完全退火、球化退火、再结晶退火和消除应力退火。
16.退火目的：均匀钢的化学成分及组织；细化晶粒；调整硬度，改善钢的成形及切削加工性能；消除内应力和加工硬化；为淬火做好组织准备3淬火目的：大幅度提高钢的强度与硬度。
热处理知识——渗碳和渗氮
热处理知识——渗碳与渗氮热处理在机械制造业中占有举足轻重的作用，作为机械从业人员，自身要具备较为全面的热处理知识，这对于我们的日常工作尤为重要。
首先我们先简要介绍热处理的目的及分类，本文重点掌握渗碳和渗氮这两种方式。
.热处理的目的：消除毛坯(如铸件/锻件)中的组织缺陷，消除半成品或焊接件残余应力，改善零部件工艺性能，最主要的是热处理能够提高材料的力学性能，满足其在各种应用场合的功能和寿命要求。
热处理的分类：常用的热处理可分为如下三大类:1、普通热处理（正火、退火、淬火、回火。
也就是我们常说的“四把火”）2、表面淬火（感应淬火、火焰淬火、激光淬火）3、化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗）对于热处理，大家可以这样来简化描述：都是由加热、保温、冷却三个阶段组成。
不同热处理方法区别就在于这三个阶段，加热方式，加热温度或者加热的速度不同；保温方式，保温环境或者保温时间不同等；冷却的速度及冷却的环境不同等。
进入正文，主要介绍渗碳和渗氮渗碳定义：把零部件置于渗碳介质中，加热到单相奥氏体区，保温一定时间，使碳原子渗入钢表层的化学热处理工艺。
目的：使零件表面具有高硬度、耐磨及疲劳极限，心部具有较高的强度和韧性。
常用钢种：含碳量0.1%-0.25%的碳钢或合金（即低碳钢和低碳合金钢）渗碳方法：常用的气体渗碳法：工件置于密闭的加热炉中，滴入煤油、丙酮、甲苯等在高温（900-950°C）下分解出CO、CO2、CH4等，气体再分解出活性碳原子，随后活性碳原子溶于高温奥氏体中，随着时间进行，碳原子逐渐向内扩散，深度主要取决于保温时间，可大约按0.2mm/h的速度近似计算。
关键技术点：1）表面含碳量最好在0.85%-1.05%内，若含碳量过低，淬火、低温回火后得到的回火马氏体，含碳量较低，硬度低，耐磨性差。
2）在一定的渗碳层深度范围内，随渗碳层深度的增加，疲劳极限、抗弯强度及耐磨性都将增加，但渗碳层深度超过一定限度后，疲劳极限反随着渗碳层深度的增加而降低。
中碳钢渗碳处理
中碳钢渗碳处理
中碳钢渗碳处理是一种热处理工艺，其目的是通过在高温下将碳元素渗透到钢表面，提高钢材的表面硬度和耐磨性。
下面是中碳钢渗碳处理的一般步骤：
1. 预处理：首先需要对钢材进行预处理，包括去除表面的油污、锈蚀等杂质，并进行必要的机械加工。
2. 预热：将预处理后的钢材在高温下进行预热，以加速碳元素的渗透速度。
3. 渗碳：将预热后的钢材放入含有碳元素的气体中，在高温高压条件下进行渗碳处理。
通常使用的气体有氧气、氢气、氨气等，不同的气体会产生不同的处理效果。
4. 冷却：渗碳处理完成后，需要将钢材进行冷却，使碳元素在表面形成均匀的硬化层。
5. 淬火：为了获得更高的表面硬度，通常需要进行淬火处理。
淬火是将钢材迅速冷却至室温，使碳元素在表面形成硬化层，同时也能提高钢材的强度和韧性。
6. 回火：为了消除淬火过程中产生的应力和脆性，需要进行回火处理。
回火是将钢材再次加热至适当温度，然后缓慢冷却，使钢材的硬度和韧性得到平衡，同时也能提高钢材的抗疲劳性能。
以上是中碳钢渗碳处理的一般步骤，实际操作中还需要
根据具体情况进行调整和优化。
热处理渗碳 标准-概述说明以及解释
热处理渗碳标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述热处理渗碳是一种在金属表面形成碳化物层的热处理工艺。
该工艺通过加热金属材料到高温，然后将碳源介质接触到金属表面，使碳原子在金属表面扩散并与金属原子结合，形成坚硬的碳化物层。
热处理渗碳在金属加工行业具有广泛的应用和重要性。
首先，它可以显著改善金属的表面硬度和耐磨性能，提高零件的使用寿命。
其次，热处理渗碳还可以增强金属材料的抗腐蚀性能，延长零件的使用寿命。
此外，通过控制温度和渗碳介质的选择，热处理渗碳还能够实现金属材料的强化和改善其机械性能。
热处理渗碳的标准和要点需要根据具体的应用和金属材料来确定。
一般来说，控制渗碳时间、温度和渗碳介质的浓度是关键。
此外，还需要考虑金属材料的成分和微观结构对渗碳效果的影响。
因此，在进行热处理渗碳前，需要进行充分的材料表征和工艺参数的优化设计。
展望未来，热处理渗碳技术将继续发展和应用于各个领域。
随着科学技术的不断进步，新型的渗碳介质和工艺方法将被不断开发和优化，从而提高渗碳效果和生产效率。
此外，随着高新技术的迅速发展，热处理渗碳在航空航天、汽车制造、工程机械等领域的应用也将进一步拓展，为金属材料的性能提升和新产品的开发提供更多可能性。
综上所述，热处理渗碳作为一种重要的热处理工艺，在金属加工行业具有广泛的应用前景和重要性。
为了实现最佳的渗碳效果，我们需要进一步研究和探索渗碳的标准和要点，并不断推动热处理渗碳技术的发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几点：本文将按照以下结构进行论述。
首先，在引言部分概述热处理渗碳的背景和意义，并对文章的结构进行介绍。
接着，在正文部分，我们将详细讨论热处理渗碳的定义和原理，以及其在工业生产中的应用和重要性。
最后，在结论部分，我们将总结热处理渗碳的标准和要点，并对其未来发展前景进行展望。
这样的文章结构能够使读者清晰地了解整篇文章的内容和逻辑关系。
通过引言部分的概述，读者能够了解热处理渗碳的背景和意义，以及本文的目的和结构。
调质处理 渗碳
调质处理渗碳
调质处理和渗碳都是金属热处理工艺中的重要过程，它们的主要区别在于处理的目的和所用的温度范围。
调质处理主要用于提高钢材的综合机械性能，包括强度、塑性和韧性等。
调质处理通常包括淬火和高温回火两个步骤，其中淬火是将钢材加热到临界温度以上，然后快速冷却，以增加强度和硬度；高温回火则是在较低的温度下加热钢材，以减小内应力并保持机械性能的稳定性。
调质处理的温度范围一般在800℃~1100℃之间。
渗碳则是为了增加钢材表面的含碳量，使其表面形成一层高碳层，以提高钢材的耐磨性和耐腐蚀性。
渗碳的温度范围一般在800℃~900℃之间，处理时需要将钢材与渗碳剂一同加热，使碳原子渗入钢材表面。
渗碳后通常需要进行淬火和回火处理，以强化表面层的硬度和提高整体机械性能。
总的来说，调质处理和渗碳都是为了改善钢材的机械性能和耐腐蚀性，但处理方法和温度范围有所不同。
根据具体需求选择合适的热处理工艺，可以提高金属材料的使用寿命和可靠性。
渗碳渗氮的作用及氮碳共渗和碳氮共渗的区别
渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中,加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区,保温足够时间后,使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层,从而获得表层高碳,心部仍保持原有成分. 相似的还有低温渗氮处理。
这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。
渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。
也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。
渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。
工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。
渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。
渗碳零件的材料一般选用低碳钢或低碳合金钢(含碳量小於0.25%)。
渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。
工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物﹐心部组织为韧性好的低碳马氏体或含有非马氏体的组织﹐但应避免出现铁素体。
一般渗碳层深度范围为0.8～1.2毫米﹐深度渗碳时可达2毫米或更深。
表面硬度可达HRC58～63﹐心部硬度为HRC30～42。
渗碳淬火后﹐工件表面产生压缩内应力﹐对提高工件的疲劳强度有利。
因此渗碳被广泛用以提高零件强度﹑冲击韧性和耐磨性﹐借以延长零件的使用寿命。
按含碳介质的不同﹐渗碳可分为固体渗碳﹑液体渗碳﹑气体渗碳和碳氮共渗；渗氮，是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。
常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。
传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中，通以流动的氨气并加热，保温较长时间后，氨气热分解产生活性氮原子，不断吸附到工件表面，并扩散渗入工件表层内，从而改变表层的化学成分和组织，获得优良的表面性能。
工程材料名词解释
工程材料名词解释1.片状珠光体：渗碳体为片状的珠光体2.球状珠光体：在铁素体上分布着颗粒状渗碳体组织3.渗碳：是指将钢件置于渗碳介质中加热并保温目的：是提高钢件表层的含碳量;4.氮化：在一定温度下,使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺称为渗氮;目的：是提高零件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性及疲劳强度;5.过冷奥氏体：冷却到A1线以下而又尚未转变的奥氏体6.残余奥氏体：马氏体转变不能完全进行到底,冷却到MS线以下转变停止时仍未能转变的奥氏体;7.钢的化学热处理：钢放在一定的化学介质中,使其表面与介质相互作用,吸收其中某些化学元素的原子或离子并通过加热,使该原子自表面向内部扩散的过程称钢的化学热处理8.淬透性：在规定条件下,钢在淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力;9.淬硬性：钢在理想的淬火条件下,获得马氏体后所能达到的最高硬度;10.奥氏体稳定化：奥氏体的稳定化是指奥氏体的内部结构在外界因素作用下发生某种变化而使奥氏体向马氏体的转变呈迟滞现象;11.片状马氏体：铁基合金中的一种典型的马氏体组织,常见于淬火高,中碳钢及高Ni的Fe-Ni合金中,其空间形态呈凸透镜片状,也称为透镜片状马氏体; 12.板条马氏体：低碳钢,中碳钢;马氏体时效钢和不锈钢等合金中形成的一种典型的马氏体组织,其光学显微组织是有成群的板条组成故称为板条马氏体13.正火:将钢材或钢件加热到Ac3或Accm以上适当温度,保温适当时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺；14.正火目的：改善钢的切削加工性能；细化晶粒,消除热加工缺陷；消除过共析钢的网状碳化物,便于球化退火；提高普通结构零件的机械性能;15.退火:将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的热处理工艺;工艺有：扩散退火、完全退火、不完全退火、球化退火、再结晶退火和消除应力退火;16.退火目的：均匀钢的化学成分及组织；细化晶粒；调整硬度,改善钢的成形及切削加工性能；消除内应力和加工硬化；为淬火做好组织准备3淬火目的：大幅度提高钢的强度与硬度;17.淬火:状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称为淬火;18.淬火目的：大幅度提高钢的强度与硬度;19.回火：淬火的钢在A1以下温度加热使其转变为稳定的回火组织,并以适当的方式冷却的工艺过程;20.淬火钢回火的目的：得到所需要的组织与性能通过适当回火可改变淬火组织,调整和改善钢的性能;稳定工件尺寸回火使不稳定的淬火组织转变为稳定组织;消除或减少淬火内应力;21.晶体：构成原子或离子、分子在三维空间呈现出周期性规则堆积排列的固体称为晶体；22.非晶体：呈现无规则排列的固体为非晶体;23.单晶体：一个晶体中的原子完全按照一种规则排列,且原子规则排列的空间取向完全一致,则该晶体为单晶体；24.多晶体：在一个晶体中虽然原子排列的规则完全相同,但晶体中不同部分之间原子规则排列的空间取向存在明显的不同将晶粒放大后会出现明暗不同区域,则称为多晶体;25.晶粒和晶界：在多晶体中,一个原子规则排列空间取向相同的部分称为一个晶粒;在一个晶粒中,不同部分的原子规则排列之间有时也存在很小的空间取向差,将晶粒内这些相互之间原子规则排列空间取向存在很小差别的部分称为亚晶粒;晶粒与晶粒之间的分界面称为晶粒界,简称晶界;26.晶体结构：晶体中原子或离子、分子具有各自特征的规则排列称为该晶体的晶体结构;27.晶格：为研究方便起见,对于由原子或离子构成的金属和无机非金属而言,可将其构成原子或离子视为质点,将这些分布于三维空间的质点按一定的规则以直线相连便构成由质点和直线形成的三维空间格子,将其称为晶格或点阵;晶格中质点所占据的位置称为晶格的结点或平衡位置;28.晶胞：将按照一定规则从晶体中取出的能够完全反映晶体原子或离子排列规则的最小晶体单元称为晶胞;29.晶格胞常数和晶胞致密度：分别以a、b、c表示晶胞平行于x、y、z坐标轴的边长,称之为晶格胞常数;它反映了晶胞的大小;将晶胞中原子所占据体积与晶胞整体体积之比称为该晶胞的致密度;30.晶面和晶向：在晶格中,任意取至少三个原子便可构成一个平面,这种由原子构成的平面称为晶面,晶面原子密度：单位面积晶面上具有的原子个数；任意取至少两个原子便可构成一个晶体中的方向,将这种由一列原子构成的方向称为晶向,晶向原子密度：沿晶向单位长度上所含原子个数;原子排列完全相同,仅仅是空间位向不同的晶面晶向称为一个晶面族晶向族;31.晶体各向异性：沿晶体不同晶向性能不同的现象;产生原因：晶体不同晶向上原子或分子等排列规律不同;32.位错：当晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体沿某一晶面发生局部滑移时,滑移面上滑移区与未滑移区的交界线称为位错;刃型位错的运动形式有滑移和攀移两种；螺型位错运动形式只有滑移;阻碍位错运动的因素有：晶体结合键强度越高,点缺陷、线缺陷密度越大,面缺陷的总面积以及第二相粒子的数量越多,对位错运动的阻碍越大;33.晶须：由于种种原因,晶体中总是存在位错,制备出的位错很少的短条状晶体材料称为晶须;34.沿晶腐蚀：晶界处原子具有较高能量,因而处于化学活性较高的不稳定状态,在遇到腐蚀性介质时,易使晶体沿着暴露于表面的晶界向内逐渐被腐蚀,形成沿晶腐蚀;35.合金：由两种或两种以上的金属与金属或金属与非金属所形成的具有金属特性的物质称为合金;36.组元：把组成合金的独立物质称为合金的组元;37.固溶体：在固态下,原子数量较少的组元原子以类似于溶液的方式溶解在原子数量较多的组元,形成一种成分及性能均匀的、且结构与组成元素之一的晶体结构相同的固相称为固溶体;固溶体的塑性比较好;38.二次固溶体：有些金属间化合物本身作为一个组元还可以溶解构成该化合物的组元原子或其他原子,形成所谓的二次固溶体;39.金属间化合物：金属组元原子与其他组元原子相互作用形成的具有金属特性的化合物;它是一种晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相;由于存在离子键和共价键,金属化合物具有较高的硬度和熔点,较大的脆性;40.固溶强化：随溶质含量增加,固溶体的强度、硬度增加,塑性、韧性下降的现象称为固溶强化;马氏体强化属于固溶强化过饱和高硬度马氏体溶解在固溶体中;41.细晶强化晶界强化：因晶界原子排列不同于晶粒内部,使得位错运动时不能穿越晶界,从而使晶界具有阻碍位错滑移的作用,所以通过细化晶粒来增加单位体积晶体内的晶界面积,可以有效提高金属的强度、硬度；并且由于微量杂质元素分布在晶界上,使得晶粒中杂质元素的含量减少,使得塑性和韧性也有所改善;其他强化手段在提高强度的同时都会使塑性下降,但细晶强化可以改善塑性;42.第二相强化：由于金属间化合物很硬,其作为材料中的第二相材料中量少、非连续的高硬、高脆相存在于材料基体相构成材料基体的连续相中可以提高材料的硬度,同时,金属间化合物作为第二相分布于基体相中还可以阻碍基体相中位错的运动,从而可以提高材料的强度,这种用金属化合物作为强化相的方法称第二相强化;因第二相粒子往往是通过先使合金形成过饱和固溶体,再利用过饱和溶质原子在较低温度下的析出而形成,所以第二相强化也称为析出强化或沉淀强化;时效处理本质上是第二相强化;第二相硬度高; 43.形变强化加工硬化：金属进行冷变形时,随着变形程度的增加,其强度和硬度会逐渐增大,而塑形却会逐渐降低,这种现象被称为加工硬化或冷作硬化;其产生机理主要与位错有关；冷塑性变形引起金属中位错及点缺陷密度增加,使位错间的相互缠结和钉扎作用、点缺陷对位错的钉扎作用增强,导致位错进一步滑移更为困难;若要使塑性变形继续进行,则必须增加外力以克服位错滑移的阻力,这就形成了加工硬化现象;44.相：将化学构成、物理状态、晶体结构和性质相同、均一,且有明显界面与其他不同部分分隔开的部分称为一个相;45.组织：显微镜下所观察到的材料内部各相的大小、形态、数量、分布等状况;反映了原子聚集体的状态;成分一定,相同的相在不同的处理条件下,可以有不同的组织;46.二次固溶体：金属间化合物本身作为一个组元溶解构成该化合物的组元原子或其他原子,形成二次固溶体;47.强度：材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力;48.塑性：材料在外力作用下断裂前产生不可逆永久变形的能力称为塑性;硬度：材料抵抗局部塑性变形的能力,是表征材料软硬程度的一种综合力学性能; 49.抗拉强度：材料在拉伸断裂前所能够承受的最大拉应力;屈服强度：材料开始产生宏观塑性变形时的最低应力;50.刚度：结构或构件抵抗弹性变形的能力;用弹性模量来衡量,弹性模量与塑性无关,并非弹性模量的高的塑性差;51.疲劳强度：经无限次循环而不发生疲劳破坏的最大应力;52.冲击韧度冲击韧性：材料受冲击载荷作用断裂时单位断口面积所消耗的冲击功,即用冲击功KA除以试样缺口处的横截面积得到材料冲击韧度,用ak表示;53.断裂韧性KIc：材料抵抗裂纹扩展的能力;54.结晶：物质由液相经凝固转变为原子或分子呈规则排列的晶体时的凝固过程;金属结晶包含固相形核和固相长大两个过程;55.过冷和过冷度：金属的实际结晶温度低于其理论结晶温度的现象称为过冷;理论结晶温度与实际结晶温度之差称为结晶过冷度;56.形核：液相中首先由液相原子聚集并按照该金属固相原子排列的规律排列形成许多小的固相质点的过程称为形核;57.晶核：液体中最初形成的一些作为结晶中心的稳定的微小晶体;58.晶核长大：晶核形成后,液相中原子将不断在晶核上按固相原子排列的规律聚集而使晶核体积不断长大的过程称为晶核长大;59.晶粒度：单位体积或单位面积上的晶粒数目,它是表示晶粒大小的尺度;晶粒越细小即晶粒度越大,材料的强韧性越好;60.变质处理：向结晶液相中加入大量的不溶固相质点,通过诱发非均匀形核来提高结晶形核率以获得细化的结晶组织,这种处理方法叫变质处理;61.相图：若一个物质体系处于能量最低的状态则称其为平衡状态;表明合金体系中不同成分的合金在不同温度下所存在的相以及相与相之间关系的图形称为平衡相图,简称相图;62.晶内偏析和枝晶偏析：实际结晶过程中,由于冷速较快使晶粒内部化学成分不均匀的现象先结晶固相中的高熔点组元含量高于后结晶的晶粒外层称为晶内偏析;固溶体按树枝状方式生长,使得先结晶的枝干与后结晶的分枝成分不同的晶内偏析现象称为枝晶偏析;消除方法：高温扩散退火;63.共晶转变：在恒定温度下,由一种具有确定成分的液相同时结晶出两种具有确定成分固相的转变称为共晶转变;64.包晶转变：由一种确定成分的液相与一种确定成分的固相相互作用而生成另一种具有确定成分的固相的转变称为包晶转变;65.共析转变：由一种具有确定成分的固相分解同时形成两种具有确定成分固相的转变称为共析转变;由共析转变形成的两种固相的机械混合物称为共析组织;66.析出强化或第二相强化：共晶组织的出现可使材料微观组织细化,有利于阻碍位错的运动,提高合金的强度；二次析出相的出现也可阻碍位错的运动,提高合金强度,此称为析出强化或第二相强化;67.热处理：通过在固态范围对金属材料加热、保温和冷却的方法,来改变材料的内部组织结构从而改善其性能的一种工艺;68.C曲线：过冷奥氏体分解的等温转变综合动力学图;图中Ms线是过冷奥氏体转变为马氏体的开始温度,Mf是过冷奥氏体转变为马氏体的终了温度;其中组织转变之前的等温时间称为孕育期;69.临界冷却速度：C曲线图中与转变开始线鼻尖相切的冷却速度Vk是保证过冷奥氏体只向马氏体转变的最小冷却速度,称为临界冷却速度;它的大小与过冷奥氏体的稳定性有关;70.回火脆性：淬火钢回火时的冲击韧性并不总是随着回火温度的升高而简单地增加,有些钢在某个温度范围内回火时,其冲击韧性显着下降,这种脆化现象称为回火脆性;71.回火稳定性耐回火性：淬火钢在回火过程中抵抗硬度下降的能力;72.热脆性：钢材热轧或锻造时由于低熔点相的晶界处的过早融化,导致钢沿晶界开裂的现象;杂质S会使钢具有热脆性;73.冷脆性：磷溶入铁素体后降低钢的室温脆性和韧性,并且使钢的脆性转变温度显着提高,使钢变脆的现象;韧脆转变温度：材料的冲击韧性随着温度下降而下降,在某一温度范围内冲击韧度值发生急剧下降的现象称为韧脆转变,发生韧脆转变的温度范围称为韧脆转变温度;74.热加工：从金属学观点看,把再结晶温度以上的塑性加工称为热塑性加工;75.热硬性红硬性：钢在一定温度下仍能保持高硬度的性能;。
渗碳的目的——精选推荐
渗碳的⽬的
为了增加⼯件表层的含碳量并获得⼀定的碳浓度梯度，将⼯件放在渗碳介质中加热保温，使碳原⼦渗⼊表层的化学热处理⼯艺，称为渗碳。
渗碳是⽬前机械制造业中应⽤最⼴泛的化学热处理⼯艺。
低碳钢渗碳后，表层变成⾼碳，⽽⼼部仍为低碳，经淬⽕及低温回⽕后，表⾯层获得⾼硬度、⾼耐磨性及疲劳抗⼒，⽽⼼部仍保持⾜够的强度和韧性。
这是机械零件的⼀种理想状态。
因此，机械零件为获得⾼的表⾯硬度、⾼的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度、⾼的冲击韧性等时，通常采⽤渗碳⼯艺。
渗碳⽅法有：⽓体渗碳、液体渗碳、固体渗碳和特殊渗碳。
特殊渗碳通常在特定的物理条件下进⾏，⽬前在国内外获得应⽤的有：⾼频电场中加热渗碳、真空条件下的真空渗碳、离⼦轰击条件下的离⼦渗碳、电解放电条件下的电解渗碳、流动粒⼦状态下的流态床渗碳等。
渗碳⼯艺的主要特点是：
渗碳与渗氮相⽐，具有渗⼊速度快、⼯艺时间短；虽然渗层硬度稍低，但脆性⼩；渗层厚度⼤，可承受更⼤的挤压应⼒；渗层硬度梯度⼩，不易产⽣剥落；⼼部强度较⾼，有更⼤的承载能⼒；成本低，经济效益⾼等优点。
渗碳与碳氮共渗相⽐，虽然渗层硬度略低，但渗层厚度远⼤于碳氮共渗层（⼀般⼩于0.8mm），因此渗碳层较碳氮共渗层具
有更⾼的承载和抗挤压的能⼒。
渗碳与⾼频淬⽕强化相⽐，具有表⾯硬度较⾼，耐磨性好；⼼部强度、硬度较⾼，抗挤压、抗弯疲劳强度好；不受⼯件形状复杂程度和批量⼤⼩的限制；⼯件处理后性能均⼀性好等优点。
其他的化学热处理渗层，如渗硼、渗⾦属和⽓相沉积TiC、TiN等，其渗层深度⽐渗碳层薄得多，浓度梯度更⼤，⽆论是承受重⼤载荷的能⼒，还是抵抗表层脆性剥落的能⼒都远不及渗碳层。
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渗碳后再通过淬火和低温回火处理，借以提高工件表面的硬度、耐磨性和疲劳强度，同时在心部又能保持一定的强度和良好的韧性。通过渗碳及其随后的热处理，可使工件获得优良的综合机械性能，采用这种工艺的主要优点是：既可提高工件的使用寿命，又能节约贵重的钢材。目前在机械制造工业中，对于表面要求耐磨性、抗疲劳强度高，而心部又要求有较高强度和韧性的结构件，如齿轮、曲轴、凸轮轴、活塞轴、轴套、摩擦片等，大都是采用低碳钢或低碳合金钢加工成形后，进行渗碳、淬火和低温回火的工艺方法制造的。
渗碳的目的是什么？ຫໍສະໝຸດ 渗碳时目前机械制造工业中应用最广泛的一种化学热处理方法。渗碳就是把用低碳钢或低碳合金钢制的工件置于富碳的活性介质中，常用的加热温度为850~950℃，保温数小时，使渗碳介质在工件表面上产生活性碳原子，经过表面吸收和扩散而渗入工件的表层，从而使表层的含碳量达到0.8%以上的热处理工艺。新型低压渗碳在真空炉中实现，大部分真空渗碳过程的温度范围是930~980℃，最高温度可达1040℃，渗速比常规设备、工艺快。