各种渗碳方法比较
金属零件增碳的方法
金属零件增碳的方法
金属零件增碳是一种常用的工艺，它可以增加金属零件的硬度和耐磨性，使其
更适合于特定的使用环境和工作条件。
以下是几种常见的金属零件增碳的方法：
1. 渗碳法：渗碳法是将含有高碳含量的气体（如一氧化碳）与金属零件置于高
温环境中进行反应，使碳元素在金属表面渗透并扩散到深层。
这种方法可以在金属零件的表面形成一层含碳深度达到相应要求的薄硬层，提高其硬度和耐磨性。
2. 离子渗碳法：离子渗碳法是一种使用离子束照射金属零件表面的方法。
通过
将含有碳离子的气体加速到高速，并将其束流引向金属零件表面，碳离子会在金属表面形成一层较深的渗碳层。
这种方法可以在金属零件的表面形成均匀的薄硬层，具有较高的耐磨性和强度。
3. 化学渗碳法：化学渗碳法是通过在含碳化合物的溶液中浸泡金属零件，使其
在高温环境下与溶液中的碳元素发生反应，从而在金属表面形成渗碳层。
这种方法适用于复杂形状的金属零件，能够实现较深层次的渗碳，提高零件的耐磨性和强度。
4. 气体渗碳法：气体渗碳法是将金属零件置于含有碳气体的高温环境中进行反应。
通过在一定时间内暴露在碳气体中，金属零件的表面会发生化学反应，形成渗碳层。
这种方法简单易行，适用于大批量生产。
以上是几种常见的金属零件增碳的方法。
选择适当的增碳方法取决于金属零件
的要求、形状和生产需求。
增碳后的金属零件具有更高的硬度和耐磨性，在使用过程中更加可靠和耐用。
渗碳厚度检测办法
1、化学分析法：从试样表面至心部逐层取样后进行化学（或光谱）分析的方法，有所测得的碳含量—至表面距离的关系曲线便可确定全渗碳层。
2、金相法有宏观金相法和显微金相法之分。
宏观金相法简单作为炉前监控用，步骤为打断试样、磨光、腐蚀，然后用放大镜测出整个成乌黑色外层的厚度即为全渗层厚度。
显微金相法先将试样镀铜（或在保护性气氛中）退火，获得平衡组织，然后再显微镜下测出过共析层、共析层、亚共析层（到心部边缘）的总厚度。
退火时高温下的保温时间应尽可能短，700-800区间的冷速要足够慢。
3、硬度法是目前采用最广泛的方法，便捷、精确、设备简单，零件或式样经渗碳淬火后切取下来（切取时避免受热回火）用砂纸磨光，然后垂直于渗碳表面（或呈一定角度）测维氏硬度（载荷9.8N），根据所测得硬度与至表面距离的关系曲线，以硬度大于HV550（相当于HRC50）的层深作为优先渗碳层深度。
常用的渗碳方法
常用的渗碳方法有气体渗碳、固体渗碳、液体渗碳1.液体渗碳既盐浴渗碳，优点是设备简单，渗碳速度快，渗碳层均匀，操作方便，特别适用于中小型零件及有不通孔零件。
但是盐浴中剧毒的氰化物对环境和操作者存在危害。
2.气体渗碳，由于适合大量生产化，作业可以简化，品质管制容易算特点，目前最普遍被采用。
此法有变成气体（或称发生气体）及滴注式之两种。
变成气体方式之方法是将碳化气体（C4H10，C3H8，CH4等）和空气相混合后送入变成炉（Gasgenerator），在炉内1000～1100℃之高温下，使碳化氢和空气反应而生成所谓变成气体（ConvertedGas），由变成炉所生成的气体有各种称呼，这里方便上叫做变成气体。
变成气体以CO、H2、N2，为主成份，内含微量CO2、H2O、CH4，然后将此气体送进无外气泄入的加热炉内施行渗碳。
渗碳时，因所需的渗碳浓度不同，在变成气体内添加适当量的C4H10、C3H8、CH4等以便调渗碳浓度。
气体渗碳有关的反应如下所示：2CO=〔C〕+CO2 (1)CO+H2=〔C〕+H2O (2)CH4=〔C〕+2H2 (3)C2H6=〔C〕+CH4+H2 (4)C3H8=〔C〕+C2H6+H2 (5)此处析出的碳为活性碳〔C〕，此碳渗入钢中扩散而渗碳。
高级碳化氢以式（4）、（5）的反应依序分解，成为低级碳化氢，最后成为CH4，进行式（3）的分解，式（4）、（5）的分解速度比式（3）快。
这些反应还会引起下示的副反应H2+CO2=CO+H2O (6)CH4+CO2=2CO+2H2 (7)CH4+H2O=CO+3H2 (8)以上为气体渗碳的基本反应。
进行气体渗碳时，需要前述的气体变成炉、处理炉及其它附属设备，都属于气密式炉体，炉内有风扇使渗碳及温度均匀化。
在变成炉变成的渗碳性气体，以对应于处理目的的气体组成或露点的气体导入处理炉。
此气体参与钢的渗碳，会副生CO2，减低渗碳性，为了从钢材表面除去CO2，有必要以某速度以上使渗碳性气体流动，调节气体流量，使炉内气体每1小时置换5～10次，又为了防止炉外的氧化性气体混入，炉内压力要保持稍高于1气体。
渗碳工艺的六种常见方法
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
渗碳工艺的六种常见方法
1、一次加热淬火低温回火，渗碳温度820~850o C 或
780~810o C
特点：对心部强度要求高者，采用820~850o C 淬火，心部组织为
低碳马氏体;表面要求硬度高者，采用780~810o C 加热淬火可以细化晶
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、液体渗碳后的粗晶粒钢，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。
2、渗碳、高温回火，一次加热淬火、低温回火，渗碳温度840~860o C
特点：高温回火使马氏体和残留奥氏体分解，渗层中碳和合金元素以碳化物形式析出，便于工削加工及淬火后渗层残留奥氏体减少。
适用范围：主要用于Cr-Ni 合金钢渗碳工件。
3、二次淬火低温回火
特点：第一次淬火(或正火)，可以消除渗层网状碳化物及细化心部组织。
第二次淬火主要改善渗层组织，但对心部性能要求较高时应在心部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工件，特别是对粗晶粒钢。
但在渗碳后需进行两次高温加热，使工件变形及氧化脱碳增加，热处理过程较复杂。
4、二次淬火冷处理低温回火
特点：高于Ac1 或Ac3(心部)的温度淬火，高合金钢表层残留奥氏体较多，经冷处理(-70~80ºC)促使奥氏体转变，从而提高表面硬度和耐磨性。
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。
渗碳的方法原理应用
渗碳的方法原理应用1. 渗碳的定义渗碳是一种金属表面处理工艺，通过在金属表面形成富碳层，提高金属材料的硬度和耐磨性。
渗碳是通过将含碳化合物加热至高温，使其在金属表面扩散，形成富碳层的过程。
2. 渗碳的原理渗碳的原理基于扩散理论，即在高温下，含碳化合物中的碳原子会从高浓度区域向低浓度区域扩散，最终在金属表面形成富碳层。
渗碳的速率取决于温度、时间和温度梯度。
3. 渗碳的方法渗碳的方法主要包括以下几种：•固体渗碳：将含碳化合物（如氰化钠、氰化钾等）与金属样品一同加入高温容器中，通过高温加热使碳原子扩散到金属表面。
•液体渗碳：通过将含有碳源的液体（如液态碳氢化合物）浸泡金属样品，使碳原子通过溶液扩散到金属表面。
•气体渗碳：通过在高温环境下，将含碳气体（如甲烷、一氧化碳等）与金属样品接触，使碳原子在金属表面扩散。
•离子渗碳：通过将含碳化合物（如氰化物）溶解在溶剂中，再通过电场作用将碳离子引入金属样品，实现渗碳。
4. 渗碳的应用渗碳广泛应用于许多领域，主要包括以下几个方面：•机械工程：在机械工程中，渗碳可以提高金属的硬度和耐磨性，用于制造轴承、齿轮等零部件，增加其使用寿命。
•汽车工业：在汽车工业中，渗碳可以用于制造曲轴、减震器等零部件，提高其耐磨性和强度。
•航空航天：在航空航天领域，渗碳可用于制造发动机零部件、航空轴承等高性能材料，提高其抗腐蚀性能和疲劳寿命。
•工具制造：在工具制造中，渗碳可以用于制造刀具、钻头等工具，提高其切削性能和寿命。
•能源领域：在能源领域，渗碳可用于制造石油钻具、钻井机零部件等设备，提高其耐磨性和使用寿命。
5. 渗碳的优点和注意事项渗碳具有以下优点：•提高材料硬度和耐磨性；•延长材料使用寿命；•显著改善材料表面性能。
渗碳需要注意以下事项：•清洁金属表面，避免表面有锈蚀、油污等影响渗碳效果；•控制渗碳工艺参数，如温度、时间，以保证渗碳层的质量；•选择合适的渗碳方法，根据不同材料和应用场景进行选择；•进行适当的后处理，如淬火、回火等，以提高渗碳层的性能。
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 。
渗碳层深度检验方法与选择
方法1、2、5都有相同的制样工序 方法5有两次回火，方法4需要磨床磨制试样，用时较长 2>1>3>4>5
准确性
1>4>5>3>2
选择与小结
关于几种检测方法的选择
首选-硬度法，因为：
渗碳淬火这一过程可以分解为渗碳和淬火两个单独过程；没有渗碳，淬火没有硬度；只有渗碳， 不淬火也没有硬度。渗碳、淬火是手段，硬度是目的，是工艺的最基本要求；
渗层更多考量渗碳结果，多用于评价二次淬火件渗碳质量 硬层更全面地评价渗碳及后序热处理的影响
渗层硬层检测方法
有多种检测方法，目前较为不同利益方能共同接受的是硬度梯度法， 简称硬度法
几种方法可以检测渗碳（渗碳淬火）工件的渗层（硬层），供参考 硬度法……..渗碳淬火后工件达到某一硬度值的深度 金相法……..工件表层达到（过）共析组织的深度 剥层法……..工件表层碳含量达到某规定值的深度 光谱分析法..工件表层碳含量达到某规定值的深度 Ms点法…….不同碳含量的组织转变温度不同的原理
在表中找出定义的碳含量点对应的深度值 如：图中0.8%浓度渗层约为3.4mm，
0.5%浓度渗层约为5.9mm
5. MS点法
此为轴承行业某知名公司独创的方 法，不方便透露过多
为保证试样能淬火时淬透，将渗碳 后（未淬火回火）的工件截取46mm厚度的截面
正常进行淬火
在两个不同的温度段分别进行回火
制样腐蚀并用卡尺根据试样腐蚀后 颜色不同区域测量此处距离表面的 距离，判定到达某一碳含量的渗碳 深度
Know-How : 不同碳含量的淬火马氏体转变为回 火马氏体的温度不同，想要知道具体数值需要 对同一钢种积累大量实验数据才行。一般公司 无法实现，但此方法值得学习材料的人去学习。
渗碳工艺
渗碳工艺渗碳是将零件放在渗碳剂（渗碳介质）中，加热到中相奥氏体温度，经保温使碳原子渗人零件表面层的过程。
其目的是使零件表面层含碳量增加。
渗碳层的含碳量最好在C= 0．85％一1．05％范围内，其深度一般为0．5一Zmm。
经淬火和低温四大处理后，使表面层具有高的硬度和耐磨性，而心部仍保持原来高的塑性和韧性。
为达到上述目的，渗碳零件必须是低碳钢和低合金钢。
根据所用渗碳剂不同，渗碳方法分为固体渗碳、气体渗碳和液体渗碳三种。
其中气体渗碳法生产率高，渗碳质且易控制，且易实现机器化和自动化。
它是目前应用最广的一种方＄。
气体渗碳法是将工件放人密封的加热炉（如井式气体渗碳炉）中，通人渗碳剂，加热到900—950℃，使零件在高温的渗碳气氛中进行渗碳的一种方法。
常用的气体渗碳剂有煤油、丙酮、天然气等化合物，而最常用的是煤油和丙酮。
零件渗碳后必须进行热处理，才能有效地发挥渗碳层的作用。
常用的热处理有下面三种。
（1）直接淬火法：零件渗碳后，出炉经预冷，再淬火和低温回火的热处理工艺。
这种方法，只用于要求具有高的表面硬度，而其它性能不作要求的零件。
（2）一次淬火法：零件渗碳后出炉空冷．再重新加热到淬火温度，进行淬火和低温回火的热处理工艺。
这种方法，用于对表面和心部的组织和机械性能，均有要求的零件。
（3）二次淬火法；它的方法是：第一次淬火（或正火）是把零件渗碳后重新加热到A以上（850～900℃）进行油冷，其目的是使心部组织细化和消除表面层的网状渗联体。
然后再将零件加热到共析钢和过共析钢正常的淬火温度（A ；以上）进行第二次淬火，其目的是为了使表面层硬化。
最后，再进行低温回火，以降低淬火内应力。
此法工艺较复杂，主要用于表面层硬度、耐磨性和疲劳强度，以及心部的韧性和塑性等要求较高的重载零件。
渗碳层的检测方法
渗碳层的检测方法一、引言渗碳层是一种常见于金属表面的处理工艺，具有增强金属硬度、耐磨性、抗腐蚀性等优点。
然而，渗碳层的质量直接影响到金属零件的使用寿命和安全性能，因此，对于渗碳层的检测方法研究具有重要意义。
二、渗碳层的基本原理渗碳是指将含有一定量的碳元素的气体或液体在高温下浸透到金属表面，使得金属表面形成一定深度的高碳化合物。
这种高碳化合物可以显著提高金属材料的硬度和耐磨性。
三、常用的检测方法1. 金相分析法金相分析法是通过对样品进行显微镜观察和化学反应分析来判断渗碳层质量。
具体操作步骤如下：（1）将样品切割成适当大小并打磨至光滑。
（2）用酸洗液清洁样品表面，去除污垢和氧化物。
（3）将样品置于显微镜下观察其组织结构和相变情况。
（4）进行化学反应分析，如用酸溶液浸泡样品，观察其表面是否产生气泡等反应。
2. 硬度测试法硬度测试法是通过对渗碳层的硬度进行测试来判断其质量。
具体操作步骤如下：（1）将样品打磨至光滑。
（2）使用硬度计对样品进行硬度测试，并记录测试结果。
（3）根据测试结果判断渗碳层的质量，一般来说，渗碳层的硬度应该比基材高出一定比例。
3. 电化学检测法电化学检测法是通过对样品进行电化学反应来判断渗碳层的质量。
具体操作步骤如下：（1）将样品放入电解槽中，并加入适量电解液。
（2）连接阳极和阴极，并施加一定的电压和电流。
（3）观察反应过程中是否产生气泡等现象，并根据反应情况判断渗碳层的质量。
4. 磁力检测法磁力检测法是通过对渗碳层的磁性进行测试来判断其质量。
具体操作步骤如下：（1）将样品置于磁场中，并施加一定的磁力。
（2）观察样品表面是否产生磁性反应，并根据反应情况判断渗碳层的质量。
四、总结以上就是常用的渗碳层检测方法，不同的检测方法有其各自的优缺点，需要根据具体情况选择合适的方法进行检测。
在实际应用中，可以结合多种检测方法进行综合分析，以获得更准确的结果。
钢的渗碳都有哪些常见渗碳方法
钢的渗碳在设备制造中，是应用最广的一种化学热处理工艺，它是钢件在渗碳介质中加热和保温，让碳原子渗入表面，获得一定的表面含碳量和一定碳浓度梯度的工艺。
渗碳的目的是使机器零件或得高的表面硬度、耐磨性以及高的接触疲劳和弯曲疲劳强度。
根据所用渗碳剂在渗碳过程中聚集状态不同，渗碳方法可以分为固体渗碳法、液体渗碳法以及气体渗碳法三种，下面具体具体介绍一下：1、固体渗碳法固体渗碳法是把渗碳工件装入有固体渗剂的密封箱内，在渗碳温度加热渗碳。
固体渗碳剂主要由一定大小的固体炭粒和起催渗作用的碳酸盐组成。
常用固体渗碳温度为900—930℃，因为根据铁碳状态图，只有在奥氏体区域，铁中碳的温度才有可能在很大范围内变动，碳的扩散才能在单相的奥氏体中进行。
扩散速度与温度的关系为温度越高，扩散速度越快。
按理可以采取比上述更高的温度进行渗碳，但温度过高，奥氏体晶粒要发生长大，因而将降低渗碳件的机械性能。
同时温度过高，将降低加热炉及渗碳箱的寿命，也将增加工件挠曲变形。
2、液体渗碳法液体渗碳法是在能析出活性碳原子的盐浴中进行的渗碳方法，其主要优点是加热速度快，加热均匀，便于渗碳后直接淬火，缺点则是多数的盐浴都有毒。
盐浴一般分为三部分组成，第一是加热介质；第二部分是活性碳原子提供的物质，第三部分是催渗剂。
3、气体渗碳法气体渗碳是工件在气体介质中进行碳的渗入过程的方法，可以用碳氢化合物有机液体，例如煤油、丙酮等直接滴入炉内汽化而得。
气体在渗碳温度热分解，析出活性碳原子，渗入工件表面。
也可以用事先制备好的一定成分的气体通入炉内，在渗碳温度下分解出活性碳原子渗入工件表面来进行渗碳。
用有机液体直接滴入渗碳炉内的气体渗碳法称为滴注法渗碳。
而事先制备好的渗碳气氛然后通入渗碳炉内进行渗碳的方法，根据渗碳气的制备方法分为吸热式气氛渗碳、氮基气氛渗碳。
不锈钢渗碳的去除方法
不锈钢渗碳的去除方法
不锈钢渗碳的去除方法有：
1.机械清洗法。
原理是利用机械力，通过刷尘、研磨和水刀清洗等措施去除不锈钢表面的渗碳物质。
2.化学清洗法。
原理是利用化学反应能力强的溶液，通过浸泡和喷淋等方式将不锈钢表面的渗碳物质溶解或转化为易于去除的产物。
3.电化学法。
利用电解作用去除不锈钢表面的碳化物。
电化学法需要使用电解液、电源等设备，操作比较复杂，但可以有效去除不锈钢表面的碳化物，并保持不锈钢的性能和外观不受影响。
碳氮共渗渗层深度和硬度检测方法
碳氮共渗渗层深度和硬度检测方法一、碳氮共渗渗层深度检测方法。
1.1 金相法。
这金相法啊，可是检测碳氮共渗渗层深度的一个老法子了。
咱先得把渗碳氮处理后的工件取样，这取样可得讲究，要取到能代表整体情况的部位。
然后进行磨制、抛光，把试样表面弄得光溜溜的，就像给它做个美容似的。
接着用合适的腐蚀剂进行腐蚀，让渗层的组织能清楚地显示出来。
最后在金相显微镜下观察，从表面量到渗层与基体组织的分界处，这距离就是渗层深度啦。
这方法就像给渗层做个透视检查，清清楚楚的。
1.2 硬度法。
硬度法也不简单呢。
它是利用渗层和基体硬度不同这个特点来检测的。
一般来说，我们会从工件表面开始，沿着垂直方向用硬度计打点测量硬度。
随着深度增加，硬度会发生变化，当硬度值达到某个界限，这个界限就相当于渗层和基体的区分点了。
这就好比我们在土里挖宝藏，挖到硬度不一样的地方，就知道宝藏的边界了。
不过这方法需要多测几个点，取个平均值，避免误差，可不能像“瞎猫碰死耗子”那样随便测一下就了事。
二、碳氮共渗渗层硬度检测方法。
2.1 洛氏硬度检测。
洛氏硬度检测那可是常用的手段。
先把工件放在硬度计的工作台上，固定好。
然后根据渗层的大概硬度范围选择合适的洛氏硬度标尺。
这就像选武器一样，得选个合适的才能准确打击。
检测的时候，压头压入渗层表面，硬度计就能显示出硬度值了。
不过这洛氏硬度检测也有它的局限性，对于一些薄的渗层或者形状特殊的工件，可能就不太好操作了，就像“巧妇难为无米之炊”，条件不合适就不好办了。
2.2 维氏硬度检测。
维氏硬度检测也是个得力的方法。
它的压头是金刚石正四棱锥体，压入渗层后形成一个正方形的压痕。
通过测量压痕对角线的长度，再根据公式就能算出硬度值。
这种方法的优点是可以检测比较薄的渗层，精度也比较高。
但是呢，检测过程相对繁琐一点，就像绣花一样，得仔仔细细的，不能马虎。
2.3 显微硬度检测。
显微硬度检测那可是个精细活。
它主要用于检测渗层微观区域的硬度。
渗碳层深度检测标准
渗碳层深度检测标准渗碳层深度是指在金属材料表面形成的一层碳化物，通常用于增强金属材料的硬度和耐磨性。
渗碳层深度的准确检测对于材料的质量控制和工程应用具有重要意义。
因此，制定一套科学严谨的渗碳层深度检测标准显得尤为重要。
一、检测方法。
1. 金相显微镜法。
金相显微镜是一种通过金相显微镜观察金属材料显微组织结构来检测渗碳层深度的方法。
通过金相显微镜的放大倍数和图像分析软件的辅助，可以准确测量渗碳层的深度。
2. 硬度计法。
硬度计是一种通过在金属材料表面进行硬度测试来间接检测渗碳层深度的方法。
由于渗碳层通常比基体金属硬度高，因此可以通过硬度值的变化来推断渗碳层的深度。
3. 电子探针法。
电子探针是一种通过电子束轰击样品表面并测量反射电子能谱来确定元素组成和深度分布的方法。
通过电子探针的分析，可以准确测量出渗碳层的深度和碳浓度。
二、检测标准。
1. 检测设备要求。
金相显微镜、硬度计和电子探针等检测设备应符合国家标准，且经过定期校准和维护，确保检测结果的准确性和可靠性。
2. 检测操作规程。
检测人员应经过专业培训，并熟练掌握各种检测方法的操作技巧和注意事项。
在进行渗碳层深度检测时，应按照标准的操作规程进行，确保检测结果的准确性。
3. 检测结果评定。
根据检测方法的测量结果，对渗碳层深度进行评定。
对于不同的工程应用和材料要求，可以制定相应的渗碳层深度标准，以确保材料的质量和性能满足要求。
三、质量控制。
1. 质量管理体系。
建立健全的质量管理体系，对渗碳层深度检测工作进行全面管理和控制。
包括检测设备的管理维护、检测人员的培训考核、检测操作规程的制定和执行等方面。
2. 数据分析与应用。
对渗碳层深度检测结果进行数据分析和应用，及时发现和解决存在的质量问题。
并根据检测结果，对生产工艺进行调整和改进，以提高渗碳层深度的稳定性和一致性。
3. 质量监督抽查。
定期进行质量监督抽查，对渗碳层深度检测工作进行全面检查和评估。
发现问题及时整改，确保检测结果的准确性和可靠性。
渗碳方法总结
方法条件反应固体渗碳在渗碳容器内放入零件用渗碳剂填充，用粘土置于容器与盖之间密封。
放在850~950℃加热炉中保持适当时间。
温度：850~950℃渗碳剂：BaCO3或Na2CO3促进剂5~10％木炭表面：2C+O2→2CO零件表面：γFe+2CO→γFe[C]+CO2木炭表面：C+CO2→2CO促进剂：BaCO3〔Na2CO3〕→BaO〔Na2O〕+CO2液体渗碳将钢料浸入以NaCN为主成分的溶融盐浴中，NaCN分解成的C、N同时渗入钢料表面层。
温度：一般以700℃NaCN中添加NaCl、Na2CO3、BaCl2等钢料预热处理2NaCN+O2=2NaCNONaCN+CO2=NaCNO+CO高温：4NaCNO=2NaCN+Na2CO3+CO+2〔N〕低温：5NaCNO=3NaCN+Na2CO3+CO2+2〔N〕渗碳反应：Fe+2CO=Fe[C]+CO2氮化反应：Fe+〔N〕=Fe[N]气体渗碳在适当的加热炉内，送入具有渗碳性的预订组成混合气体，而在这种渗碳气体内把钢件加热于高温，发生渗碳作用。
渗碳性气体：CH4、C3H8、C4H10等气体以适当比例与空气混合后，通过1000~1100℃Ni触媒所生成的炉气。
2CO↔[C]+CO2CO+H2↔[C]+H2OCH4↔[C]+2H2滴注式气体渗碳把含有CHO成分的有机液体直接滴入渗碳炉内使它分解，而在分解生成气体中实施渗碳有机液体：甲醇为主，添加丙酮、乙酸甲酯、异丙醇等。
400~500℃CH3OH→CO+2H2CH3COOCH3→2CO+3H2+〔C〕CH3COCH3→CO+3H2+〔C〕〔CH3〕2CH·OH→CO+4H2+2〔C〕C6H6→3H2+6〔C〕〔C〕+O→COγFe+2CO→γFe[C]+CO2氮基炉气渗碳①N2输入渗碳炉，并在加热室直接送入CH4或C3H8进行渗碳。
N2+CH4〔或C3H8，C4H10〕系炉气。
CH4→[C]+2H2②在加热室内送入CH4+氧化性气体，使混合气体在加热室内充分反应后生成类似吸热型炉气的气氛来实施渗碳。
渗碳工艺的几种常见方法
渗碳工艺的几种常见方法渗碳工艺是指在工件表面渗入一定的碳元素，以提高其硬度、耐磨性和耐蚀性。
常见的几种渗碳工艺有碳氮共渗、氧化盐渗碳、气体渗碳和液体渗碳等。
1.碳氮共渗碳氮共渗是通过一定的渗碳介质，使工件表面同时渗入碳和氮元素。
常用的介质有气体、液体和固体。
在碳氮共渗过程中，会形成高化深度的渗层，提高工件的硬度和耐磨性。
这种方法适用于高硬度、高耐磨性要求的工件，如汽车传动齿轮、滚动轴承等。
2.氧化盐渗碳氧化盐渗碳是将含有渗碳元素的盐溶液涂覆在工件表面，通过高温处理使盐溶液分解，释放出碳元素，然后与工件表面发生反应形成渗层。
这种方法对工件的硬度和耐磨性的提高效果较好。
常见的氧化盐包括氰化钠、氨气、盐酸等。
3.气体渗碳气体渗碳是将含有渗碳元素的气体作为渗碳介质，通过高温处理使其与工件表面发生反应形成渗层。
常见的气体渗碳方法有气体化学渗碳和气体物理渗碳。
气体化学渗碳是将渗碳气体直接与工件表面接触，在高温下进行反应。
气体物理渗碳则是将渗碳气体加热到高温后，使其分解生成渗碳碳源，再通过扩散机制渗入工件表面。
4.液体渗碳液体渗碳是将含有渗碳元素的液体，如甲醇溶液、水煤浆等涂覆在工件表面，通过高温处理使液体分解，释放出碳元素与工件表面发生反应形成渗层。
液体渗碳方法适用于形状复杂的工件，渗碳层的均匀性较好，能够提高工件的硬度和耐磨性。
以上是几种常见的渗碳工艺方法，每种方法都有其适用的工件和特点。
在实际应用中，可以根据工件的要求和材料特性选择合适的渗碳工艺，以提高工件的性能和使用寿命。
渗碳工艺的发展对于提高工件的耐磨性、疲劳性和抗腐蚀性具有重要意义，对于提高工业制造的质量和效率起到关键作用。
渗碳表面脱碳
渗碳表面脱碳概述渗碳表面脱碳是一种金属加工技术，旨在去除金属表面的碳元素，以改善材料的性能和外观。
脱碳过程通常涉及将金属材料暴露在高温环境中，并与氧气发生反应，使表面的碳元素氧化并挥发。
这种技术广泛应用于钢铁制造和其他金属加工行业，以提高材料的强度、硬度和耐腐蚀性。
渗碳表面脱碳的原因1. 强度和硬度要求在一些特定的应用中，金属材料需要具备更高的强度和硬度。
碳元素的存在会降低材料的强度和硬度，因此需要通过脱碳来去除表面的碳元素，以满足特定的要求。
2. 表面质量要求金属材料的表面质量对于一些应用至关重要，如汽车零部件、航空航天部件等。
碳元素的存在会导致表面出现碳化物和氧化物，从而影响材料的外观和性能。
通过脱碳可以去除这些不良物质，提高表面的质量。
3. 耐腐蚀性要求在一些腐蚀性环境中，金属材料需要具备较高的耐腐蚀性能。
碳元素的存在会降低材料的耐腐蚀性，因此需要通过脱碳来去除表面的碳元素，提高材料的耐腐蚀性。
渗碳表面脱碳的方法1. 热处理法热处理法是最常用的渗碳表面脱碳方法之一。
该方法通过将金属材料加热到一定温度，使表面的碳元素与氧气发生反应，并在高温下挥发。
常用的热处理方法包括氧化退碳、氢气退碳和真空退碳等。
2. 化学法化学法是另一种常用的渗碳表面脱碳方法。
该方法通过使用化学溶液或气体，在一定的温度和压力下，使表面的碳元素与化学物质发生反应，并在化学反应中被去除。
常用的化学法包括酸性脱碳、碱性脱碳和电解脱碳等。
3. 机械法机械法是一种相对较少使用的渗碳表面脱碳方法。
该方法通过使用机械工具，如砂轮、刷子等，对金属材料的表面进行磨削和刮擦，以去除表面的碳元素。
机械法一般适用于表面脱碳较浅的情况。
渗碳表面脱碳的应用1. 钢铁制造在钢铁制造过程中，渗碳表面脱碳技术广泛应用于提高钢铁材料的强度和硬度。
通过脱碳可以去除钢铁表面的碳元素，使钢铁材料具备更高的强度和硬度，以满足不同领域的需求。
2. 汽车制造在汽车制造过程中，渗碳表面脱碳技术用于改善汽车零部件的表面质量和耐腐蚀性能。
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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渗碳反应：Fe + 2 CO = Fe(C)+ CO2（5）
氮化反应：Fe + N = Fe(N)（6）
B、随温度增加碳浓度增加而氮浓度减少。一般液体渗碳温度较高。所以渗碳反应为主体。
C、钢箔试验：（1）能反复弯曲，碳含量0.1%左右，无渗碳能力（2）可弯曲，一定角度折断，碳含量0.3-0.5%，渗碳能力降低，需补充剂。（3）马上折断，碳含量0.5%以上，渗碳能力良好。
2、处理温度约以700℃为界，此温度以下以氮化为主，渗碳为辅，700℃以上则渗碳为主，氮化为辅。
3、滲碳劑主成分：NaCN,添加NaCl、NaCO3、BaCl2(减轻NaCN氧化、挥发、劣化，BaCl2促进渗碳)
4、处理的零件200-500℃预热处理:A:减少温度降低和热应变B:蒸发附着水分，防止爆炸。
4、去除煤烟（soot）即burnout
5、煤气调整作业（seasoning）
A、主要反应式：2CO=〔C〕+CO2（1）
CO+H2=〔C〕+H2O（2）
CH4=〔C〕+2H2（3）
B、渗碳期间的碳势控制：CH4+CO2=2CO+2H2（4）CH4+H2O=CO+3H2（5）
C、控制炉气中CO2或H2O量控制渗碳的碳势，添加CH4、C3H8、C4H10控制炉气中的CO2和H2。
气体渗碳法（gas carburizing）
1、将碳化气体（C4H10，C3H8，CH4等）和空气相混合后，通过1000～1100℃Ni触媒,使碳化氢和空气反应生成吸热型控制炉气即变成气体（ConvertedGas）。（输送气体+增碳气体）
2、将此气体送进无外气泄入的加热炉内施行渗碳。
3、变成气体组成：CO=20%、H2=40%、N2余量，内含微量CO2、H2O、CH4。
A、主要反应式：Fe+C=FeC
B、离子渗碳特点：（1）利用辉光放电加热，所以无需特别的加热装置（2）防止碳化的部位，不用做碳化防止镀覆，只要把该部位用软钢板覆盖即可（3）只要处理件被加热，电力消费少（4）为保证辉光放电，处理件装入密度有限度，比较难做大量处理。
Na2CO3+ C→2CO + Na2O（5）
C、处理温度越高，处理时间越长，渗碳层厚度越大。
液体渗碳法（liquid carburizing）
1、将钢料浸入以氰化钠（NaCN）为主成分的溶融盐浴中，NaCN分解出C和N渗入钢料表层。因为同时渗碳及氰化，亦称为渗碳氮化（Carbonitriding）。
A:主要反应式：C + CO2= 2CO(CO2少许)（1）木炭表面：C + O2= CO2（2）零件表面：yFe+2CO→yFe〔C〕+CO2（3）〔C〕稱為初生碳或活性碳（nascent Carbon）
B：固態反應甚慢。加入促進劑:BaCO3，Na2CO3，LiCO3，SrCO3可促進反應。
BaCO3+ C→2CO + BaO（4）
D、气体渗碳优点：（1）容易调节渗碳浓度（2）渗碳效果均匀（3）可直接淬火（4）利用扩散可容易调节渗碳层（5）热效率好（6）作业清洁且简单。
真空渗碳法（vaccum carburizing）
1、利用真空热处理炉，在减压状态下使用CH4、C3H8等渗碳性气体施行钢料零件的渗碳。温度约1030-1050℃
5、NaCN随溶融时间增加而劣化，添加补充剂，保持渗碳能力。（钢箔实验：淬火后做弯曲实验或化学分析）注：补充剂应提前预热。
A:主要反应式：2 NaCN + O2= 2 NaCNO（1）
NaCN + CO2= NaCNO + CO（2）
高温：4 NaCNO = 2 NaCNO + Na2CO3+ CO +2 N（3）
方法
条件
反应特性
固体渗碳法（pack carburizing）
1、A、零件裝入滲碳箱B、滲碳劑充填后加盖，粘土密封C、加熱爐加熱于850-950℃，持溫约6~24小時。D、加热完，取出滲碳箱爐木炭粉末(約90%)和促進劑(BaCO3或Na2CO3約10%)
2、真空渗碳作业可分为以下阶段：（1）预热（2）均热（3）渗碳（4）扩散（5）晶粒微细化（6）淬火加热（7）淬火
3、真空无法渗碳，需适当渗碳剂参与，渗碳剂一般为：CH4、C3H8等。
A．主要反应式如：Fe+CH4→Fe(c)+2H2
B、CH4渗碳时分解慢，不易平衡，C3H8分解太快，容易产生大量煤烟，碳势难控制，所以一般在渗碳期间先使钢料表层发生过剩渗碳，然后扩散方式把钢料表面碳量调整到所需数值。
C、真空渗碳是通过渗碳时间与扩散时间配合来控制表面碳量和渗碳深度。
D、真空渗碳优点：（1）渗碳层表面碳量和渗碳深度控制简单、准确（2）渗碳效果均匀（3）可缩短作业时间（4）渗碳后零件扔保持辉面状态
离子渗碳法（ion carburizing）
1、在真空反应炉装上处理件后，真空泵把炉内压力降到10-2-10-3torr，把Ar和CH4或C3H8通入炉内，配合处理条件降到一定压力，以炉体为阳极，处理件为阴极，两极间通数百伏特直流电发生辉光放电（glow discharge）产生高温电浆，碳离子高速冲向处理件表面，可直接将离子注入表面或发生阴极溅散形成FeN。（类似离子氮化）