渗碳
液体渗碳技术
液体渗碳技术液体渗碳技术是一种常用的表面强化方法，它通过在金属材料表面形成一层高碳含量的硬化层，从而提高材料的硬度、耐磨性和抗腐蚀性能。
本文将从渗碳原理、工艺流程、设备及应用等方面进行详细介绍。
一、渗碳原理液体渗碳技术主要是利用液态金属中的高浓度活性元素，如碳、氮等，在高温下向金属表面扩散，形成一定厚度的强化层。
其中，液体中的活性元素主要通过化学反应和扩散作用来实现。
在液体渗碳过程中，首先需要将金属件放入预热炉中进行加热处理，使其达到适宜的温度范围。
然后将含有活性元素的溶液（如盐酸、氰酸等）浸泡在金属件周围，并保持一定时间。
在此过程中，活性元素会逐渐扩散到金属表面，并与其发生反应，在表面形成一定厚度的硬化层。
最后将金属件取出冷却，即可完成渗碳处理。
二、工艺流程液体渗碳技术的工艺流程主要包括预处理、渗碳处理和后处理三个环节。
1. 预处理预处理是指在进行液体渗碳前对金属件进行必要的准备工作。
首先需要对金属件进行清洗，去除表面的油污、锈蚀等杂质。
然后将其放入预热炉中进行加热处理，使其达到适宜的温度范围。
2. 渗碳处理渗碳处理是指将含有活性元素的溶液浸泡在金属件周围，并保持一定时间，使活性元素逐渐扩散到金属表面形成硬化层的过程。
具体操作步骤如下：（1）将含有活性元素的溶液倒入渗碳炉中；（2）将预热好的金属件放入渗碳炉中，并确保其表面与溶液充分接触；（3）启动加热系统，使温度逐步升高到设定值，并保持一定时间；（4）关闭加热系统，等待金属件自然冷却至室温。
3. 后处理后处理是指将渗碳处理后的金属件进行必要的加工和表面处理。
主要包括退火、研磨、抛光等环节，以保证其表面质量和性能。
三、设备液体渗碳技术的设备主要包括预热炉、渗碳炉和冷却设备等。
其中，预热炉用于对金属件进行加热处理，使其达到适宜的温度范围；渗碳炉用于浸泡含有活性元素的溶液，并将其扩散到金属表面形成硬化层；冷却设备则用于将金属件冷却至室温。
四、应用液体渗碳技术广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
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。
渗碳与渗氮的区别
钢的渗碳和渗氮钢的渗碳---就是将低碳钢在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。
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。
渗碳热处理
渗碳热处理渗碳热处理是一种金属热处理方法，它是通过将金属置于高温渗碳温度下，然后将气体或液体碳元素注入金属内部，从而使金属表面形成坚硬、耐磨的氧化物膜来改善金属的性能。
渗碳热处理也被称为表面渗碳，它可以改善金属的耐磨性、耐腐蚀性和强度。
渗碳热处理的主要步骤包括：表面处理，加热，渗碳，清洗，回火和冷却。
表面处理一般包括酸洗和去油，以除去表面污垢和油脂，以及去除表面弱固相，以改善金属表面的渗碳性能。
随后，将金属置于渗碳温度，将C、H或者SiO2的碳源注入金属内部，形成坚硬、高耐磨性的氧化物膜。
渗碳热处理之后，一般要进行回火，以改善金属的机械性能和耐腐蚀性。
最后，将金属从高温快速冷却，使表面形成坚硬、耐磨的氧化物膜，以提高金属的性能。
渗碳热处理主要用于改善金属表面的性能和机械特性，其中包括耐磨性、耐腐蚀性和强度。
渗碳热处理能提高金属的抗拉强度、抗弯强度、断裂伸长率和蠕变强度，同时也可以提高金属的耐磨性和耐腐蚀性。
渗碳热处理也可用于改善金属的电学性能，如电阻率、电导率和电容量等。
此外，渗碳热处理对金属的结构也有一定的影响。
当金属接受渗碳热处理时，在表面形成了坚硬氧化物膜，金属的晶粒也会发生变化，从而改善金属的机械性能和耐腐蚀性。
具体来说，渗碳热处理可使金属晶粒变小，形成紧密晶粒组织，这样有利于提高金属的强度；此外，渗碳热处理还可以锻炼金属的表面结构，使金属表面变得紧密，从而提高金属的耐磨性和耐腐蚀性。
渗碳热处理是一项复杂的过程，处理的参数、温度、渗碳剂和渗碳时间都会影响处理效果，所以在处理过程中，必须正确控制处理参数，以保证处理效果。
总之，渗碳热处理是一种常用的金属热处理方法，它可以改善金属的耐磨性、耐腐蚀性和强度，从而提高金属的性能。
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。
渗碳与渗氮的区别
钢的渗碳和渗氮钢的渗碳---就是将低碳钢在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。
碳氮共渗和渗碳
碳氮共渗和渗碳
碳氮共渗和渗碳是热处理中常见的两种工艺。
这两种工艺都是为
了在金属材料表面形成一层淬火硬化层，提高材料的硬度和耐磨性。
下面将介绍这两种工艺的基本原理和应用。
碳氮共渗是指同时在金属材料表面扩散一定浓度的碳和氮原子。
在热处理过程中，一定温度下将金属件浸入含有碳和氮的混合气体中，使得碳和氮原子渗入金属表面，与金属原子共同形成一层淬火硬化层。
这种工艺适用于低碳合金钢、工具钢等材料的淬火处理，可以提高材
料的硬度和耐磨性，延长材料的使用寿命。
渗碳是指在金属材料表面扩散一定浓度的碳原子。
在热处理过程中，将金属件浸入含有碳的气体中，使得碳原子渗入金属表面形成一
层淬火硬化层。
渗碳工艺适用于低碳合金钢、铬钼钢等材料的淬火处理。
与碳氮共渗相比，渗碳工艺更加经济实惠，但硬化层的厚度相对
较薄，且耐热性能较差。
在实际应用中，选择碳氮共渗或渗碳工艺需要考虑许多因素，例
如金属种类、加工要求、环境污染等。
因此，发展新型热处理工艺和
选择可持续发展的材料成为了热处理技术研究的重要方向。
总的来说，碳氮共渗和渗碳是热处理工艺中常用的两种硬化工艺，适用范围较广。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的工艺，
并注重环境保护，推动热处理技术的可持续发展。
渗碳
渗碳渗碳：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。
目录1基本信息2分类3原理3.1 ①分解3.2 ②吸附3.3 ③扩散4工艺流程4.1 直接淬火低温回火4.2 预冷直接淬火、低温回火4.3 一次加热淬火，低温回火4.4 二次淬火低温回火4.5 二次淬火冷处理低温回火1基本信息渗碳[1]（carburizing/carburization）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。
渗碳工艺在中国可以上溯到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。
2分类按含碳介质的不同﹐渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳﹑液体渗碳﹑和碳氮共渗（氰化）。
气体渗碳是将工件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂（甲烷、乙烷等）或液体渗剂（煤油或苯、酒精、丙酮等），在高温下分解出活性碳原子，渗入工件表面，以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。
渗碳的基本知识介绍
渗碳的基本知识介绍渗碳：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。
简介概述渗碳（carburizing/carburization）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。
渗碳工艺在中国可以上溯到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。
分类按含碳介质的不同﹐渗碳可分为固体渗碳﹑液体渗碳﹑气体渗碳和碳氮共渗。
原理渗碳与其他化学热处理一样﹐也包含3个基本过程。
①分解渗碳介质的分解产生活性碳原子。
②吸附活性碳原子被钢件表面吸收后即溶到表层奥氏体中﹐使奥氏体中含碳量增加。
③扩散表面含碳量增加便与心部含碳量出现浓度差﹐表面的碳遂向内部扩散。
碳在钢中的扩散速度主要取决于温度﹐同时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含量有关。
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 渗氮 区别
渗碳和渗氮最大的区别就是介质不同，适用的钢也不同，渗碳适用于低碳钢，渗氮适用于中碳钢。
渗碳是目前应用最广泛的一种化学热处理方法。
它是渗碳介质在工件表面产生的活性碳原子，经过表面吸收和扩散将碳渗入低碳钢或低碳合金钢工件表层，使其达到共析或略高于共析成分时的含碳量，以便将工件淬火和低温回火后，其表层的硬度、强度，特别是疲劳强度和耐磨性，较心部都有显著的提高，而心部仍保持一定的强度和良好的韧性。
渗碳方法
（1）固体渗碳：粒状或膏状渗碳剂中渗碳
（2）液态介质渗碳：盐浴渗碳
（3）气体渗碳：有机含碳气氛中进行
（4）特殊渗碳：真空渗碳、离子渗碳、液态床渗碳
将氮渗入钢件表面的热处理工艺称为钢的氮化或渗氮。
特点
氮化能使钢件表面获得比渗碳更高的表面硬度（可高达HV950~1200）、耐磨性、疲劳强度、红硬性及抗咬合性。
氮化在钢件表面形成稳定的化合物层，所以氮化还可以提高钢件的抗蚀性。
氮化温度低，一般480~600C，常用560C，而且氮化后通常炉冷，因此氮化后工件变形很小。
但氮化周期长，一般几十甚至上百小时、成本高、氮化层较薄，一般0.5mm、且脆性较高，使氮化件不能承受太高的接触应力和冲击载荷。
渗碳热处理相关的标准
渗碳热处理相关的标准
渗碳热处理是一种热处理工艺，旨在增加金属表面的碳含量以提高其硬度和耐磨性。
与渗碳热处理相关的标准主要涉及渗碳工艺、渗碳后的热处理、渗碳层的质量要求等方面。
以下是一些与渗碳热处理相关的标准：
渗碳工艺标准：这些标准规定了渗碳的温度、时间、碳势等工艺参数，以确保渗碳过程的有效性和可控性。
渗碳后的热处理标准：渗碳后通常需要进行淬火和回火等热处理操作，以进一步提高金属的硬度和韧性。
这些标准规定了热处理的温度、时间等参数。
渗碳层的质量要求标准：这些标准规定了渗碳层的深度、碳浓度分布、显微组织等质量要求，以确保渗碳后的金属能够满足使用要求。
渗碳名词解释
渗碳名词解释渗碳是一种常用的表面处理技术，旨在提高钢铁材料的硬度和耐磨性，以及改善其耐腐蚀性能。
在渗碳过程中，碳原子被导入到钢铁表面，与铁原子相互作用形成碳化物层，从而提高材料的表面硬度和耐磨性。
本文将对渗碳的基本原理、工艺流程、应用领域等方面进行详细解释。
一、渗碳的基本原理渗碳是一种表面处理技术，其基本原理是将碳原子导入到钢铁表面，与铁原子相互作用形成碳化物层。
碳化物层可以提高钢铁材料的硬度和耐磨性，从而改善其表面性能。
渗碳可以通过多种方法实现，例如气体渗碳、盐浴渗碳、液体渗碳等。
二、渗碳的工艺流程1. 表面处理：在进行渗碳之前，需要对钢铁材料进行表面处理，以确保表面干净、平整、光滑，便于渗碳。
2. 渗碳介质：渗碳介质是将碳原子导入到钢铁材料表面的载体。
渗碳介质可以是气体、盐浴或液体等。
3. 加热：将钢铁材料和渗碳介质一起加热到一定温度，使介质中的碳原子能够渗透到钢铁表面。
4. 保温：将钢铁材料和渗碳介质保持在一定温度下一定时间，使碳原子能够充分地渗透到钢铁表面。
5. 冷却：将钢铁材料从渗碳介质中取出，进行冷却处理，使渗碳层与钢铁表面形成一体化。
6. 表面处理：对渗碳后的钢铁材料进行表面处理，以去除渗碳介质残留和提高表面质量。
三、渗碳的应用领域1. 机械制造业：渗碳可以提高机械零件的硬度和耐磨性，从而延长其使用寿命。
常见的应用包括齿轮、轴承、齿条等。
2. 汽车制造业：汽车零件需要具备较高的硬度和耐磨性，以保证其安全和可靠性。
渗碳可以提高汽车零件的表面性能，常见的应用包括发动机齿轮、传动轴、曲轴等。
3. 航空航天制造业：航空航天材料需要具备较高的强度和耐磨性，以保证其在极端环境下的工作能力。
渗碳可以提高航空航天材料的表面性能，常见的应用包括发动机叶片、涡轮叶片等。
4. 石油化工制造业：石油化工设备需要具备较高的耐腐蚀性能，以保证其在腐蚀介质中的工作能力。
渗碳可以提高石油化工设备的耐腐蚀性能，常见的应用包括反应器、换热器等。
渗碳、渗氮、碳氮共渗
渗碳、渗氮、碳氮共渗三者有什么不同？反映在材料题上具体有什么不一样的效果
渗碳:渗碳后的工件经淬火和低温回火，使表面具有高硬度和耐磨性，而心部仍保持良好的塑性和韧性，从而满足工件外硬内韧的使用要求。
渗氮：零件渗氮后表面形成一层氮化物，不需要淬火就可以具有高的硬度、耐磨性、抗疲劳性和一定的腐蚀性，而且变形也很小。
碳氮共渗：又称氰化。
碳氮共渗是将钢件表面同时渗入碳原子和氮原子，形成碳氮共渗层，以提高工件的硬度、耐磨性和疲劳强度的处理方法。
渗碳淬火、渗氮与碳氮共渗外观区别
三种热处理工艺处理的工件外观上差别不大，都有氧化色。
通过外观观察即可判定其热处理工艺的可能性不大。
渗氮是为什么。
渗碳是因为低碳钢含碳量不够。
那渗氮是为什么。
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。
渗入钢中的氮一方面由表及里与铁形成不同含氮量的氮化铁，一方面与钢中的合金元素结合形成各种合金氮化物，特别是氮化铝、氮化铬。
这
些氮化物具有很高的硬度、热稳定性和很高的弥散度，因而可使渗氮后的钢件得到高的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬合性、抗大气和过热蒸汽腐蚀能力、抗回火软化能力，并降低缺口敏感性。
另外渗碳的最终目的是使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。
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。
热处理工艺中的表面渗碳处理及其应用
热处理工艺中的表面渗碳处理及其应用热处理是指通过改变材料的组织结构、性能和形状来满足特定的使用要求的一种工艺。
在热处理中，表面渗碳处理是一种常用的方法，通过在金属表面形成一层富碳的薄膜，改善材料的硬度和耐磨性，提高其使用寿命。
本文将对表面渗碳处理的原理、方法以及应用进行探讨。
一、表面渗碳处理的原理表面渗碳处理，顾名思义，就是在材料的表面形成一层富碳的薄膜。
其主要原理是通过在高温下将含有碳源的气体与金属表面接触，使其碳原子浓度在金属表面达到饱和，并在一定时间内进行扩散，从而形成富碳薄膜。
二、表面渗碳处理的方法表面渗碳处理有多种方法，常用的有固体碳源法、气体碳源法和液体碳源法。
1. 固体碳源法：这种方法最常见，通常使用含有高碳量的固体材料，如碳化硼粉末或含碳化合物的固体混合物，在高温下与金属表面接触，通过热分解或扩散反应释放出碳原子，形成富碳薄膜。
2. 气体碳源法：在这种方法中，通常使用含有碳原子的气体，如一氧化碳（CO）或甲烷（CH4），在高温下与金属表面反应，使碳原子扩散到金属表面形成富碳薄膜。
3. 液体碳源法：这种方法更多用于渗碳钢件的处理，通过将含有碳原子的液体，如酚酸盐溶液或含有碳氰化物的液体，与金属表面接触，在高温下使碳原子扩散到金属表面，形成富碳薄膜。
三、表面渗碳处理的应用表面渗碳处理可以显著改变材料的性能，提高其硬度和耐磨性，因此在很多领域都有广泛的应用。
1. 汽车工业：表面渗碳处理可以用于汽车发动机零部件的制造，如曲轴、凸轮轴等。
这些零部件经过表面渗碳处理后，硬度得到提高，耐磨性和耐腐蚀性也得到了改善，从而延长了汽车发动机的使用寿命。
2. 机械制造业：在机械制造过程中，很多工件需要具备较高的硬度和耐磨性，以满足使用要求。
通过表面渗碳处理，可以将软钢表面变成硬质合金，提高零件的使用寿命。
3. 刀具制造业：在刀具制造过程中，表面渗碳处理是很常见的一种工艺。
通过在刀具表面形成富碳薄膜，刀具的硬度得到了提高，从而提高了切削性能和使用寿命。
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• （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〕
渗碳温度与保温时间对渗碳层深度 的影响
• 气体渗碳:由于适合大量生产化，作业可以简化 质量管理容易算特点，目前最普遍被采用。现在所 使用的气体渗碳法可以分为发生炉式和滴注式两大 类。 发生炉式乃自美国引进，它是将丙烷、丁烷等气体 与空气等混合，使之在发生炉内产生吸热反应，生 成以CO、H2为主的气体，然后送入加热炉的处理方 法。
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 。
2.气体渗碳工艺操作
渗碳后的成分、组织和厚度
渗碳缓冷后组织如图所示。即由工件表面到 心部依次为：过共析组织（Fe3CⅡ+P） → 共析组织（P） →亚共析组织（P+F）的过 渡层→心部原始组织（F+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
淬火+150～200℃低温回火，表面硬度58～62HRC
1）直接淬火法
900-930℃ 渗碳
A1
180-200℃ 回火
时间
直接淬火工艺示意图
2）其他
一次淬火
一次加热淬火，低温回火，淬火温度820850℃或780-810 ℃ 组织及性能特点：对心部强度要求较高者，采 用820-850℃淬火，心部为低碳M，表面要求硬 度高者，采用780-810℃淬火可以细化晶粒 。 适用范围： 适用于固体渗碳后的碳钢和低合 金钢工件、气体、液体渗碳的粗晶粒钢，某些 渗碳后不宜直接淬火的工件及渗碳后需机械加 工的零件。
渗碳淬火＋低温回火后的组织：
表层组织：M回＋粒状碳化物＋少量AR 硬度为58～62HRC 心部组织： 低碳钢 ： P类+F,硬度为10～15HRC 低碳合金钢：低碳M回＋F,硬度为35～45HRC 具有较高强度和足够高的韧性 一般渗碳件的加工工艺路线为： 锻造→正火→机加工→渗碳→淬火→低温回火 →精磨
渗碳方式
• 固体渗碳法：以木炭 为主剂的渗碳法。 • 液体渗碳法：以氰化 钠（NaCN）为主剂之 渗碳法。 • 气体渗碳法：以天然 气、丙烷、丁烷等气 体为主剂的渗碳法。
固体渗碳法
（1）渗碳剂：固体渗碳剂主要是由木炭粒和碳酸盐组成。木炭粒是主渗剂， 碳酸盐是催渗剂。
渗碳加热时，炭与其间隙中的氧作用(不完全燃烧)，生成一氧化碳。 2C + O2 —→ 2CO 一氧化碳在渗碳条件下，是不稳定的，当它与钢件表面接触，便按下式分解 得活性碳原子： 2CO —→ CO2 + [C] 活性碳原子被钢件表面吸收，并向内部扩散。 整个反反应过程可用下式示意表示： C + CO2 —→2CO —→ CO2 + [C] —→ 工件
渗碳原理
• 渗碳与其他化学热处理一样﹐也包含3个基本过程 。 ①分解 渗碳介质的分解产生活性碳原子 。 ②吸附 活性碳原子被钢件表面吸收后即溶到表层奥氏体中﹐使奥 氏体中含碳量增加 。 ③扩散 表面含碳量增加便与心部含碳量出现浓度差﹐表面的碳 遂向内部扩散。碳在钢中的扩散速度主要取决于温度﹐同 时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含量有 关。
• 《滴注式气体渗碳法》〔日〕石川部彦 • 《金属学与热处理》哈尔滨工业大学 崔中 圻 谭耀春
二次淬火
二次淬火低温回火 组织及性能特点：第一次淬火（或正火），可以消除 渗碳层网状碳化物及细化心部组织（850-870℃），第 二次淬火主要改善渗层组织，对心部性能要求不高时 可在材料的Ac1—Ac3之间淬火，对心部性能要求高时要 在Ac3以上淬火 。
适用范围： 主要用于对力学性能要求很高的重要渗碳 件，特别是对粗晶粒钢。但在渗碳后需经过两次高温 加热，使工件变形和氧化脱碳增加，热处理过程较复 杂。
目录
• • • • • 渗碳工艺简介 发展历史 渗碳原理 渗碳方法及介绍 渗碳后的热处理
• 渗碳：将低碳钢件放入 渗碳介质中，在900-950摄氏加热保温，是 活性碳原子渗入钢件表 面并获得高碳渗层的工 艺方法。 • 目的：用来提高工件表 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，可以提高工 件的综合机械性能。