固体渗碳
渗碳工艺流程
渗碳工艺流程渗碳工艺是指将碳元素透过固体表面渗透进入材料内部的一种热处理工艺。
该工艺可以增加金属材料的硬度、强度和耐磨性能，并提高材料的耐蚀性。
渗碳工艺流程分为四个步骤：准备工作、预处理、渗碳处理和后处理。
首先是准备工作。
在进行渗碳处理之前，需要准备好所需的材料和设备。
材料包括要进行渗碳处理的金属材料和渗碳剂。
常用的金属材料有钢材、铁材等，渗碳剂则是由含有高碳元素的物质组成，例如木炭粉末、焦炭粉末等。
设备方面，需要准备好渗碳炉、温度控制系统、处理容器等。
接下来是预处理。
预处理主要是为了去除材料表面的污垢和氧化层，以便渗碳剂能够更好地与材料接触。
预处理的方法可以通过酸洗、喷砂等方式进行。
酸洗可以使用酸性溶液将材料表面的氧化层溶解掉，而喷砂则是利用高速喷砂机将材料表面的污垢机械性地去除。
之后是渗碳处理。
渗碳处理是整个工艺流程的核心步骤。
在渗碳炉中将金属材料与渗碳剂一起加热至一定的温度。
渗碳剂中的高碳元素会逐渐渗透进入金属材料内部，在高温条件下，碳与金属元素结合生成固溶体，使材料的表面和内部同时富碳。
这样就能改变材料的组织结构，增加其硬度和强度。
渗碳时间通常需要几小时到数十小时，具体时间取决于金属材料的种类和要求。
最后是后处理。
后处理主要是对渗碳处理后的材料进行清洗和调质处理。
清洗是为了除去渗碳剂残留在材料表面的碳渣和污垢，通常可以通过酸洗或者喷砂等方式进行。
调质处理是为了改变材料的组织结构，使其达到所需的力学性能。
常用的调质方式有回火处理、淬火处理等。
总结起来，渗碳工艺流程包括准备工作、预处理、渗碳处理和后处理四个步骤。
通过这一工艺，可以提高金属材料的硬度、强度和耐磨性能，使得材料能够适用于各种高强度、高负荷的工程领域。
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。
中温固体渗碳实例
２．热 处 理 工 艺 分 析
过 度 长 大 ，这 为 渗 碳 后 直 接 淬 火 提 供 了可 能 ，并 且 基 体 性 能 仍 保 持 较 高 水 平 ，这 样 简 化 了工 艺 ， 降低
高 碳 低 合 金 钢 采 用 常 规 渗 碳 温 度 （ ０ ℃ ～ 了 成 本 。 ９０
０． ５ ７
（ １） 中 温 渗 碳 的 优 点
ＧＣ ｌ 在 中 温 ｒ５
和 耐 磨 性 。 采 用 传 统 盐 浴 淬 火 工 艺 存 在 耐 磨 性 欠 （ ６ ℃ ）渗 碳 时 奥 氏 体 晶 粒 细 小 ，在 高 碳 表 层 易 形 ８０
佳 、模 具 使 用 寿 命 短 等 缺 点 。针 对 模 具 仅 要 求 表 面 成 分 散 细 小 的颗 粒 状 碳 化 物 ，从 而 达 到 提 高模 具 表 耐 磨 的特 点 ，采 用 渗 碳 来 提 高 模 具 表 面 耐磨 性 ，而 面 的 耐磨 性 ，延 长 模 具 使 用 寿 命 的 效 果 。另 外 此 温 模 具 整 体 强 韧 仍 能 保 持 相 对 较 高 水 平 ，从 而 延 长 使 度 又 是 ＧＣ ］ 钢 的 正 常 淬 火 温 度 ，不 会 引 起 晶 粒 的 ｒ５ ￣
维普资讯
中 湿 囤 钵 渗 碳 雾 例
一
汽大宇 （ 烟台）汽车发动机有限公司
（４０ ６ 耿 建 亭 ２ ６０ ）
固体 渗 碳 剂 是 用 木 炭 （ 炭 ） 等 和催 化 剂 （ 焦 一 ９ ０ ５ ＂ ，不 宜 直 接 淬 火 ， 因 为 中 心 部 位 组 织 已 粗 Ｃ） 般 为碳 酸盐 ）组 成 。有 关 催 化 剂 的催 渗 机 理 目前 大 化 ，晶 界 可 能 出 现 网 状 碳 化 物 或 碳 化 物 形 态 的 改 部 分 说 法 是 加 入 催 化 剂 后 ，一 氧 化 碳 浓 度 升 高 了 ， 变 ，即 使 渗 碳 后 重 新 加 热 淬 火 ，心 部 强 韧 性 也 会 下 因而 加 速 了 渗 碳 或 还 原 速 度 。催 化 剂 是 氧 的 载 体 ， 降 ，故 此 类 模 具 较适 宜 碳 氮共 渗 工 艺 。但 是 单 件 气 在 催 化 过 程 中起 到 传 递 氧 的作 用 ，并 且 经 受 了氧 化 体 碳 氮共 渗 成 本 太 高 ， 固体 碳 氮 共 渗 又 含 有剧 毒 氰 还 原 或 碳 酸 盐 分 解 又 生 成 的循 环 过 程 以维 持 催 化 剂 化 盐 不 可 取 ，针 对 此 模 具 仅 要 求 表 面 耐 磨 ，渗 层 要 的活 性 ，即氧 迁 移催 化 机 理 。 资 料 提 出 的催 化 剂 的 求 较 薄 ，我 们 特 制 定 了 中温 渗 碳 工 艺 。 催 化 作 用 是 催 化 剂 电 子 循 环 迁 移 式 的 ， 即 电子 循 环 授 受 催 化 理 论 。 这 为 研 究 固体 渗碳 提 供 了新 的 理 论 依 据 。 虽 然 作 为 固体 渗 碳 由 于存 在 劳 动 条 件 差 、加
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。
零件渗碳工艺
零件渗碳工艺
零件渗碳工艺是一种常见的表面强化加工工艺，通过在零件表面进行渗碳处理，从而提高零件的硬度、磨耗性和耐蚀性等性能。
该工艺通常应用于机械零件、汽车配件、航空航天零部件等高性能金属材料的表面处理。
零件渗碳工艺主要分为固体渗碳、气体渗碳和液体渗碳三种方式。
1、固体渗碳：固体渗碳是将含有碳元素的固体材料覆盖在零件表面，通过加热零件使固体材料中的碳元素渗透到零件表面，形成具有一定厚度的渗碳层。
该方式简单易行，适用于各种形状的零件，渗碳层质量较好。
但固体材料渗碳速度较慢，渗碳层厚度对固体材料的选择和操作时间等因素有所影响。
2、气体渗碳：气体渗碳是将零件放置在特定的密闭加热设备中，将含有碳元素的气体在一定的温度和压力下通过加热设备渗透到零件表面，形成渗碳层。
该方式可用于成批处理大量相同的零件，操作过程中能够自动化，但气体渗碳设备较为昂贵，且渗碳层厚度不易控制。
零件渗碳工艺的优点在于可以针对不同材料和工艺要求选择不同的处理方式，使得渗碳层具有适合各自应用领域的特点；同时，渗碳层能够提高零件表面硬度和耐磨性，从而使得其使用寿命得到有效延长。
但需要注意的是，由于渗碳层是通过改变零件表面的化学元素成分实现的，因此加工过程需要严格控制处理温度、时间、压力等参数，以避免对零件基本结构和性能造成不良影响。
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。
各种渗碳方法比较
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）
渗碳常见的五种缺陷和相应的防止方法
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
渗碳常见的五种缺陷和相应的防止方法
一、碳浓度过高
1、产生原因及危害：假如渗碳时急剧加热，温度又过高或固体渗碳时用全新渗碳剂，或用强烈的催渗剂过多都会引起渗碳浓度过高的现象。
随着碳浓度过高，工件表面出现块状粗大的碳化物或网状碳化物。
由于这种硬脆组织产生，使渗碳层的韧性急剧下降。
并且淬火时形成高碳马氏体，在磨削时容易出现磨削裂纹。
⒉防止的方法
①不能急剧加热，需采用适当的加热温度，不使钢的晶粒长大为好。
假如渗碳时晶粒粗大，则应在渗碳后正火或两次淬火处理来细化晶粒。
②严格控制炉温均匀性，不能波动过大，在反射炉中固体渗碳时需特别注意。
③固体渗碳时，渗碳剂要新、旧配比使用。
催渗剂最好采用47%的BaCO3，不使用Na2CO3 作催渗剂。
二、碳浓度过低
⒈产生的原因及危害：温度波动很大或催渗剂过少都会引起表面的碳浓度不足。
最理想的碳浓度为0.91.0%之间，低于0.8%C，零件容易磨损。
⒉防止的方法：
①渗碳温度通常采用920940℃，渗碳温度过低就会引起碳浓度过低，且延长渗碳时间;渗碳温度过高会引起晶粒粗大。
②催渗剂(BaCO3)的用量不应低于4%。
三、渗碳后表面局部贫碳：。
cr12mov热处理淬火后渗碳处理
cr12mov热处理淬火后渗碳处理
CR12MOV热处理淬火后，可以进行渗碳处理来增加其硬度和
耐磨性。
渗碳处理是通过将材料暴露在高温环境中，使碳原子渗入材料表面，从而形成高硬度的表面层。
在淬火后的CR12MOV材
料中进行碳化处理可以进一步提高其表面硬度和耐磨性，同时保持其良好的韧性和强度。
具体的碳化处理方法包括气体渗碳和固体渗碳两种：
1. 气体渗碳：将CR12MOV材料放置在高温炉中，通过引入
含碳气体（例如甲烷、乙烷等）来使碳原子渗入材料表面。
渗碳温度通常在800°C至950°C左右，并保持一定的时间（通
常几小时至数十小时）。
通过这种方法进行渗碳处理，可以在CR12MOV的表面形成一层高碳含量的硬化层，从而提高其硬
度和耐磨性。
2. 固体渗碳：先将CR12MOV材料和高碳含量的固体材料
（例如石墨粉末）一起放入高温炉中，在高温下进行加热保温。
在高温环境中，碳原子从固体渗碳材料扩散到CR12MOV材
料中，从而形成一层高碳含量的硬化层。
与气体渗碳相比，固体渗碳可以实现更深层次的渗碳，并且对工件形状的限制较少。
进行渗碳处理后，CR12MOV的表面硬度会大幅提高，从而提
高其抗磨擦性能和耐磨性。
通过适当控制温度和时间，可以实
现对CR12MOV的硬化层深度和硬度进行调控，以满足不同应用需求。
表面工程技术(渗碳)
表面工程技术—渗碳表面硬化处理法表面渗碳处理:将含碳~的钢放到碳势高的环境介质中,通过让活性高的碳原子扩散到钢的内部,形成一定厚度的碳含量较高的渗碳层,再经过淬火\回火,使工件的表面层得到碳含量高的M,而心部因碳含量保持原始浓度而得到碳含量低的M,M的硬度主要与其碳含量有关,故经渗碳处理和后续热处理可使工件获得外硬内韧的性能.渗碳处理的作用是:提高表面层的耐磨性(碳含量高的M),同时保持心部有高的耐冲击能力,即强韧性.表面渗碳一般情况下用于低碳钢的处理，处理后零件表面的硬度高耐磨性好。
但这只是先前的工艺性能，现在国外，特别是德国，美国等重工业强国，现已发展到可以将高碳钢，合金钢等￥材料进行表面渗碳和真空热处理，处理后，材料内部的组织性能基本不变，外部的硬度和耐磨性也得到了极大的提高。
如Cr12表面渗碳处理后表面硬度可达HRC68-70度，此硬度大大高于Cr12正常的热处理温度！！！目前该技术在国外得到了极力的推广！在国内昆山等某些制造业发达的地区，也处于曼延的势头，相信不久的将来，国内对钢材表面的处理技术将会有一个极大的提高。
渗碳硬化乃表面硬化法之一种，属于化学表面硬化法。
渗碳者先于钢之表面产生初生态之碳，而后使之渗入钢之表面层，逐渐扩散入内部。
初生态之碳乃由CO或CH4等气体分解而得。
CO之来源或由含有CO之气体得之，或由固体渗碳剂之反应而产生于渗碳容器内，或者由含有氰化物之盐浴得之。
初生态之碳由钢之表面扩散入内部时，钢之温度须增高至沃斯田铁化温层范围内，使初生态之碳埂于扩散，盖沃斯田铁可溶解较多之〞C〞而肥粒铁则溶解力极小，故渗碳温度必须在Ac3要以上之温度。
以便渗碳作用得以进行。
再配合各种热处理法，使得钢之去面生成高碳硬化心部低碳之低硬度层。
使处理供具有表面硬而耐磨，心部韧而耐冲击之性质。
—一、渗碳处理之种类与特点：（一）渗碳法之种类渗碳法按使用之渗碳剂而可分为如下三大类：（1）固体渗碳法：以木炭为主剂的渗碳法。
中国古代的钢铁渗碳和渗氮技术汇总
中国古代的钢铁渗碳和渗氮技术我国是最古老的文明古国之一,在金属热处理技术发展史上,我国古代先民做出过杰出的贡献,取得了许多伟大的成就。
在化学热处理方面,我国先民依靠自己的聪明才智,发展了多种工艺,包括渗碳、渗氮、碳氮共渗等。
这些技术的发展,推动了我国古代金属材料的应用和对材料的表面改性,形成了具有特色的古代热处理技术。
本文在文献史料和考古成果综合分析的基础上,力图反映我国古代钢铁渗碳和渗氮技术状况,并提出一些分析见解,以求同行较全面准确地认识古代化学热处理的发展历程。
限于热处理考古属交叉领域,不当之处在所难免,望予以指正。
1钢铁渗碳技术1．1 固体渗碳固体渗碳是将工件埋入固体渗碳物质中进行处理的工艺,它是最古老的热处理技术之一。
从公元前18世纪一直到18世纪,固体渗碳都是西方钢铁增碳的主流手段。
因此在国外产生了多种不同的固体渗碳工艺,大体可分为灼烧法、焖熬法和层叠法。
其渗碳工艺水平相当高,甚至在17世纪以后还开发出固体渗碳专用的窑炉和箱式炉。
我国古代除了拥有传统的灼烧法固体渗碳方法以外,古文献中还描述了焖熬法固体渗碳方法。
1．1．1 灼烧法固体渗碳一般认为人工冶铁的发源地是两河流域北部、土耳其及其附近地区。
该地有很多的铁矿,而铜矿又较少。
在靠近土耳其的Cha nga r Ba zar镇出土的匕首柄,其年代可定为公元前2700年以前。
而根据报道,在Giz eh的大金字塔内遗存一块铁板,使人工冶炼金属铁板的年代提前到公元前2761年以前。
这些人工冶铁器件是将铁矿石还原后经锻接的产物。
人工冶铁的初级产品是海绵铁,它是由铁矿石在约1200℃的木炭火的温度下还原出来的,海绵铁是杂质含量很高的松散、柔软的金属块,其杂质主要有未还原的氧化铁、铁橄榄石、木炭粉等,为了用它制作器物,只有将其反复加热锻打、去渣、聚块、分散杂质后,才能获得可以造型的熟铁,这种熟铁通常被称为块炼铁。
海绵铁的加热往往是在灼热的木炭中进行,其时铁被埋在木炭之间,在铁的作用下,未完全燃烧的一氧化碳发生分解,分解的活性碳形成高的碳势,铁在碳势气氛中,自然而然地被渗碳。
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。
渗碳
渗碳处理技术渗碳硬化乃表面硬化法之一种，属於化学表面硬化法。
渗碳者先於钢之表面产生初生态之碳，而后使之渗入钢之表面层，逐渐扩散入内部。
初生态之碳乃由CO或CH4等气体分解而得。
CO之来源或由含有CO之气体得之，或由固体渗碳剂之反应而产生於渗碳容器内，或者由含有氰化物之盐浴得之。
初生态之碳由钢之表面扩散入内部时，钢之温度须增高至沃斯田铁化温层范围内，使初生态之碳埂於扩散，盖沃斯田铁可溶解较多之″C″而肥粒铁则溶解力极小，故渗碳温度必须在Ac3要以上之温度。
以便渗碳作用得以进行。
再配合各种热处理法，使得钢之去面生成高碳硬化心部低碳之低硬度层。
使处理供具有表面硬而耐磨，心部韧而耐冲击之性质。
一、渗碳处理之种类与特点：（一）渗碳法之种类渗碳法按使用之渗碳剂而可分为如下三大类：（1）固体渗碳法：以木炭为主剂的渗碳法。
（2）液体渗碳法：以氰化钠（NaCN）为主剂之渗碳法。
（3）气体渗碳法：以天然气、丙烷、丁烷等气体为主剂的渗碳法。
（二）渗碳法之比较（1）固体渗碳法长处：（a）设备费便宜，操作简单，不需高度技术。
（b）加热用热源，可用电气、瓦斯、燃料油。
（c）大小工件均适，尤其对大形或需原渗碳层者有利。
（d）适合多种少量生产。
短处：（a）渗碳深度及表面碳浓度不易正确调节，有过剩渗碳的倾向。
处理件变形大。
（b）渗碳终了时，不易直接淬火，需再加热。
（c）作业环境不良，作业人员多。
（2）液体渗碳法长处：（a）适中小量生产。
设备费便宜。
不需高度技术。
（b）容易均热、急速加热，可直接淬火。
（c）适小件、薄渗碳层处理件。
（d）渗碳均匀，表面光辉状态。
短处：（a）不适於大形处理件的深渗碳。
（b）盐浴组成易变动，管理上麻烦。
（c）有毒、排气或公害问题应有对策。
（d）处理后，表面附著盐类不易洗净，易生锈。
（e）难以防止渗碳。
有喷溅危险。
（3）气体渗碳法长处：（a）适於大量生产。
（b）表面碳浓度可以调节。
（c）瓦斯流量、温度、时间容易自动化，容易管理。
固体渗碳工艺技术
固体渗碳工艺技术固体渗碳是一种通过将固体碳源（例如石墨粉末、石墨块或固体石墨）与要渗碳的材料（通常是钢）置于高温环境下进行处理的工艺技术。
这种工艺技术常用于增加金属材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
固体渗碳工艺技术主要包括以下几个步骤：1. 准备工作：首先，需要准备好要渗碳的金属材料。
这可能包括切割、打磨和去除表面污垢等步骤。
还需要准备好固体碳源，通常是石墨粉末或石墨块。
2. 包装：将金属材料和固体碳源一起包装在一个密封的容器中。
这个容器通常是用不锈钢或石墨制成的。
3. 真空处理：将包装好的金属材料放入真空炉中，通过降低炉内的压力，将气体从金属材料和碳源之间排除掉。
这是为了防止氧气和其他杂质进入金属材料中，从而影响渗碳的效果。
4. 加热：将真空炉加热到足够高的温度。
渗碳通常需要在900°C以上进行，以确保金属材料和碳源可以达到足够的热量来进行反应。
5. 渗碳：在高温下，石墨粉末或石墨块开始释放出碳原子，并与金属材料表面的金属原子结合，形成一层碳化物。
这种碳化物层可以使金属材料的表面硬度增加，并且提高金属的耐磨性和耐腐蚀性。
6. 冷却和处理：在达到所需的渗碳程度后，将炉子冷却至室温。
然后，取出金属材料，并进行进一步的处理，例如清洗、修整和磨削等。
固体渗碳工艺技术具有以下优点：1. 渗碳均匀性好：由于金属材料和固体碳源可以密封在一起，因此渗碳均匀性更好，不会出现浸渗不均的问题。
2. 精确控制渗碳程度：通过控制温度和处理时间等参数，可以精确控制金属材料的渗碳程度，满足具体需求。
3. 生产效率高：相对于其他渗碳工艺（例如液体渗碳），固体渗碳工艺通常更快，可以大幅提高生产效率。
4. 适用范围广：固体渗碳工艺适用于大部分金属材料，包括钢、铸铁、合金钢等。
总之，固体渗碳是一种有效的提高金属材料硬度、耐磨性和耐腐蚀性的工艺技术。
通过精确控制温度和处理时间等参数，可以获得所需的渗碳效果，满足不同应用领域的需求。
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。
固体渗碳总结
固体渗碳总结引言固体渗碳是一种常见的表面改性工艺，通过在材料表面引入碳元素，可以显著提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。
在工业生产中，固体渗碳被广泛应用于金属制品的制造和处理过程中。
本文将对固体渗碳的原理、工艺流程和应用领域进行总结，以帮助读者对固体渗碳有更全面的了解。
原理固体渗碳是利用高温下碳原子在材料表面的扩散进行的。
固体渗碳过程中，常用的碳源是固体碳化物，例如碳化钠、电石等，它们在高温下释放出碳原子，然后通过扩散作用被材料表面吸附。
通过控制温度、渗碳时间和碳源浓度等参数，可以实现对材料的渗碳深度和硬度的调控。
固体渗碳的机理主要包括表面碳原子的吸附、扩散和固溶等过程。
当温度升高时，材料表面的晶格缺陷增多，碳原子更容易扩散进入晶体内部。
随着碳原子的扩散，晶体内部形成富碳区，从而使材料的硬度得到提高。
工艺流程固体渗碳的工艺流程通常包括准备工作、渗碳处理和后处理三个环节。
1.准备工作：首先需要对待渗碳材料进行表面清理和预处理，以保证渗碳效果的稳定和良好。
清理工作可以采用化学清洗、去除表面氧化层等方式进行。
2.渗碳处理：在准备工作完成后，将清洁的待渗碳材料与固体碳源一起放置在渗碳设备中。
通过控制温度、渗碳时间以及碳源的量，使碳原子逐渐渗透到材料表面形成渗碳层。
3.后处理：渗碳处理完成后需要对材料进行冷却和清洗。
冷却过程可以采用自然冷却或水冷等方式进行。
清洗工作主要是去除残留的碳源和氧化物，同时对渗碳层进行抛光处理。
应用领域固体渗碳在很多领域都有广泛的应用。
1.机械制造：固体渗碳可以提高金属零件的硬度和耐磨性，常用于汽车发动机配件、摩托车传动齿轮、航空发动机零件等的制造。
2.刀具制造：通过固体渗碳可以显著提升刀具的硬度和耐磨性能，常用于刀片、刀具齿轮等的制造。
3.工具制造：固体渗碳可以使工具具有更好的耐用性和抗腐蚀性能，常用于钳子、扳手、螺丝刀等工具的制造。
4.航空航天：固体渗碳可以提高金属材料的抗腐蚀性和耐高温性能，常用于航空发动机部件、涡轮叶片等的制造。
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。
20钢固体渗碳热处理工艺
20钢固体渗碳热处理工艺
20钢固体渗碳热处理工艺
1. ⼯艺简介：
20钢固体渗碳热处理主要是针对20钢中含有的低碳合金钢，它通过在恒温中渗碳，来得到深质量层次整体改善，从而使具有高强度、耐弯曲性能的淬硬合金钢。
20
钢具有低碳合金钢，它在20℃到50℃的恒温环境中具有极好的热处理稳定性，可
以得到高质量的淬硬合金钢。
2. 渗碳条件
20钢固体渗碳热处理的渗碳温度是870-900℃，控制时间是12-15小时，渗碳压力
优选1.0-1.2MPa，这样的渗碳温度可以使得20钢组织得到改变，把钢组织从马氏
体转变为残余austenite +脆性碳化物形成淬火层。
3. 固体渗碳性能
20钢固体渗碳热处理性能是很有优势的，具有高强度、耐弯曲性能、优良的热处
理稳定性以及良好的抗腐蚀性能。
根据不同的内部功能，可以调整淬火温度，可以达到最理想的淬火效果，同时可以提高20钢的耐磨抗腐蚀性能，适合在高温环境
下工作。
4. 金属表面处理
在20钢固体渗碳的热处理工艺中，为了避免表面氧化，一般都要进行金属表面处理，主要处理方法是脱脂、除灰、清洗、抛光，也可以使用专用的电泳漆进行表面处理。
5. 整体性能
20钢固体渗碳热处理工艺在恒温性、耐磨性、抗腐蚀性以及力学性能等方面有着
良好的表现，整体性能极佳，是出色的淬火产品，主要应用于摩擦螺丝、行车钉、安全帽组件等产品中。
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一、渗碳目的渗碳就是向钢的表面层渗体碳原子的过程。
即把工件放入渗碳气氛中在900—950℃加热保温，使钢件表面层增碳的过程。
机械零件中，如凸轮、偏心轮、齿轮、活塞销等类零件工作时表面经受强烈地摩擦，并承受着冲击载荷，因此，要求表面硬、耐磨、心部应俱有良好的塑性和韧性。
如何满足零件表面硬、耐磨心部又有良好的塑性韧性呢？这个问题，必须从材料使用和热处理工艺方面分析研究，如果选用高碳钢材进行淬火、低温回火处理，虽具有高的硬度和良好的耐磨性，但塑性韧性较低，满足不了要求。
选用低碳钢材料淬火后，虽具有高的硬度和良好的耐磨性，但塑性韧性较低，满足不了要求。
选用低碳钢材料淬火后，虽具有良好的塑性韧性，但得不到高硬度和耐磨性的表面层，同样满足不了要求。
而选用低碳钢进行渗碳、淬火，则可以得到满意的结果，这就是渗碳的目的。
二、渗碳用钢由于渗碳零件要求渗碳淬火后心部保持一定的韧性，宜用含碳量较低的钢制造，一般含碳量在0.08~0.25%范围。
对于要求较高或较大截面的零件，含碳量达0.30%。
由于低碳钢强度较低，而且淬透性差，长时间渗碳晶粒易于长大，所以，重要零件(如汽车、拖拉机齿轮等)都用低碳合金渗碳钢。
合金渗碳钢中常加入Cr、Ni、Mo、W、V、Mn、B和Ti等元素。
各种不同合金元素对渗碳钢有不同的影响，大数如下：Cr、Mn、Ti等合金元素，它加入合金主要作用是增加渗碳钢的淬透性，并使在淬火和低温回火后表层和心部组织得到强化。
Mo、W、Ti、V、B等合金元素，它加入合金渗碳钢中的含量虽然不多，特别是B的含量是极微的，仅为0.001—0.004%。
Mo、W、Ti、V、Ti所起的主要作用是形成稳定的合金碳化物，阻碍奥氏体晶长大，并使合金渗碳钢在淬火和回火后表层和心部组织得到强化。
特别是增加表面耐磨性。
微量的B能强烈地增加合金渗碳钢的淬透性。
三、渗碳的一般原理和质量要求钢之所以能够渗碳，是因为钢在高温奥氏体状态，对碳具有相对大的溶解度(2.06%)，钢的渗碳就的借助这个原理。
但是，并不是所有状态的碳都可以被钢表面所吸收，而只有活性碳原子才能被钢表面吸收，被吸收的碳原子，在高温状态下在内部往外扩散，从而形成一定厚度的渗碳层。
因此，渗碳过程中包括了分解、吸收、扩散三个基本过程。
(一) 分解：含碳化合物的分解，形成活形碳原子(用[C]表示)：2CO —→ CO2 + [C](一氧化碳) (二氧化碳)CH4 —→ 2H2 + [C](甲烷) (氢)(二) 吸收：高温下活性碳原子与金属表面接触，被金属表面吸收后，溶解于金属基体或与金属基体形成某种金属化合物。
(三) 扩散：零件表面吸收(固溶)了碳原子后，表面含碳量增加，使零件表面与心部产生一定的碳浓度而促使表面碳原子逐步向心部扩散。
渗碳的结果取决于上述三个基本过程的关系。
通过调整上述三个过程的关系，应满足如下主要的渗碳层质量的要求：⒈到达规定的渗碳层厚度(渗碳层厚度之计算，一般是从零件表层开始测量到过渡的二分之一处)。
如渗碳层太薄时，在高负荷作用下，会使渗碳层压穿，如渗碳太厚，也将影响渗碳零件的抗冲击能力。
⒉渗碳表层含碳浓度应控制在0.8—1.05%范围内。
如含碳浓度过低(小于0.8％)，则达不到所要求的高硬度，高耐磨性。
如果含碳浓度过高(大于1.05%)，则过剩碳化物较多，也使渗碳层强度，尤其是疲劳强度下降，特别当碳化物以针状或网状形式存在时由于马氏体被这些脆性组织所割裂，对渗碳层强度起着特别有害的影响。
⒊含碳量沿深度的变化(也称浓度梯度)要和缓，表层和心部之间的过渡区无明显分界，以避免在使用过程中产生渗层剥落现象。
⒋过共析、共析层应占整个渗碳层厚度的60—70％，最低限度应不小于50％，这样，使淬火后得到大致均匀的硬度，也不妨碍对渗碳层的最后研磨。
常用渗碳方法有：固体渗碳法和气体渗碳法两种。
四、固体渗碳固体渗碳是一种应用最早的渗碳方法。
(一)渗碳剂的成份及其作用：固体渗碳剂主要是由木炭粒和碳酸盐(BaCO3或Na2CO3等组成。
木炭粒是主渗剂，碳酸盐是催渗剂。
木炭颗粒均匀，并要求3—6mm左右的占80%，1—3mm左右占20%左右，1mm以下的不大于1%，如果是大零件渗碳，大颗粒木炭应多些，小零件，小颗粒应多些。
常用的渗碳剂成份如表12—2所示。
表12—2 常用渗碳剂的成份渗碳剂种类成份 %木炭碳酸钡碳酸钠碳酸钙190—955—10290—955—10387103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] —→工件单独用木炭进行渗碳，周期长，效果差，为了增加渗碳剂的活性，增加活性碳原子数量，一般加入一定数量的碳酸盐作为催渗剂。
催渗剂在高温下与木碳产生如下反应：BaCO3 + C(木炭) —→ BaO2 + CONa2CO3 + C(木炭) —→ Na2O + 2CO2CO —→ CO2 + [C]渗碳过程中，木炭受到了烧损，但催渗剂分解氧化物，在开箱冷却时与空气接触，如按下方程式进行还原，这使催渗剂消耗大为减少。
BaO + CO2 —→ BaCO3Na2O + CO2 —→ Na2CO3为了提高催渗剂再生效果，在此介绍一种有效的方法，即将高温下倒出来的渗碳剂，立刻用水喷洒(水的重量是渗碳剂重量的4—5%)。
通过这样的处理，碳酸盐可得较完全的再生，其原因是：BaO+CO2—→BaCO3这个过程随温度下降而缓慢，如果在高温下喷水，就能使BaO 变成氢氧化钡，而氢氧化钡向碳酸钡转变不受温度的限制。
其反应如下：BaO + H2O —→ Ba(OH)2Ba(OH)2 + CO2 —→ BaCO3 + H2O喷水还可以减少木炭的烧损和促进少量甲烷发生，甲烷吸附在木炭的孔隙中，也能加速渗碳。
经过喷水处理的渗碳剂，加少量新渗碳剂便可使用。
(二)固体渗碳的操作方法：⒈配制渗碳剂：由于全新的渗碳剂催渗作用过于强烈，易导致零件渗碳后表层浓度过高和出现粗大或网状碳化物。
因此，一般新旧混合使用，其中新渗碳剂占20—40%，旧渗碳剂占60—80%。
回收的旧渗碳剂应筛去灰粉后，才能与新渗碳剂配合使用。
⒉渗碳零件，渗碳前的准备处理：要渗碳的零件，表面应尽可能洁净，不应有严重锈斑及油垢，以免影响渗碳正常进行，造成零件渗碳后深度不均匀和产生软点。
对于要求局部渗碳的零件，要认真进行防渗，常见的防渗方法有如下几种：①预留余量切除法：即在零件不应渗碳的部位，预先留出比渗碳层稍厚的加工余量，渗碳后再用机械方法把这部分切除。
这种方法比较可靠，但材料和工时的损失较大，形状复杂的零件，要切除余量也较困难。
而且不能进行直接淬火。
②涂料法：用1／3铅丹和2／3氯化铜加上占两种材料总量10—15％的松脂混合，溶于有机溶剂(酒精、汽油)中成糊状，用毛笔涂于不需渗碳部位，厚度约0.7—1.0mm，干燥后再涂一层。
③镀铜法：在不需要渗碳的部位用电镀方法镀上厚度为0.02—0.04mm的铜层，可以比较可靠的防止碳的渗入。
⒊装箱：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。
在生产中，往往发现这样一种现象，由于渗碳箱过大，造成内外温差大(渗碳剂是不良的热导体)，结果同一箱零件(外缘和中心)渗碳层极不均匀，故对渗碳箱的设计，必须考虑零件大小，形状。
同时应根据零件大小，渗碳时选用合适的渗碳箱，尽可能做到近似尺寸的零件同炉渗碳，尽量避免尺寸相差悬殊的零件同炉渗碳或小件用大箱渗碳。
零件装箱时，在渗碳箱底部先铺上一层渗碳剂(厚30—40mm)，随后即往箱内放工件，工件间距须保持10—15mm，工件和箱壁的距离则为20—25mm。
装好一层工件后，铺上一层渗碳剂并细心捣实，然后放上第二层工件，上下两层工件之间渗碳剂厚度为15—25mm.。
在装工件的同时，应装上试棒，试棒放置位置应尽可能的反映工件的实际渗碳情况。
在箱内放入最后一层工件后，上面放的渗碳剂厚度不得小于30—40mm。
装箱好后，用耐火粘土(加上3—5%)食盐加水调好进行封盖，以防止在渗碳过程中渗碳气体的逸出。
渗碳箱封好后，即在箱盖上插入长试棒一根，同时也用耐火粘土封好试棒与箱盖孔之间隙，如零件为低碳钢，试棒材料应与零件相同，如零件为低合金或中合金钢，试棒可用20#钢制成，试棒直径可用ф10—12mm，其插入深度为接近上层零件之间。
⒋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。
由于固体渗碳时零件装于密封的渗碳箱内，热量要通过箱壳及箱内渗碳剂传递到零件上，如果控制不当，容易造成炉温与零件实际温度或箱内表层和中心的温度差很大，零件渗碳深度不均匀。
因此，一般制定工艺时，均在炉温升到820—850℃范围保温一段时间，使备部分温度均匀一致后，才以缓慢的加热速度升至900—930℃的渗碳温度，具体工艺曲线如图所示：⒌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，表12—3列出渗碳深度与保温时间的关系。
表12—3 渗碳温度与保温时间对渗碳层深度的影响渗碳温度(℃)880900940960980保温时间(h) 渗碳层深度(mm)0.43.53.02.752.52.01.50.86.56.05.04.54.03.01.29.08.06.55.55.04.012.010.08.07.06.05.02.014.512.09.58.57.06.0由于影响渗碳速度的因素较多如材料的化学成分，渗碳剂的配比和质量，以及炉子类型和渗碳箱的形状，大小等等，故上列数据只能作为制定工艺的参考。
⒍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。
试棒检查方法有以下几种：①金相检查法：金相检查法是一种可靠的测定办法。
它是将试棒正火后磨去端面碳层，然后进行研磨抛光，再用4%硝酸酒精溶液浸蚀，干燥后放在显微镜下观察，从表面至中心部分，直到含碳约0.45%处为止，为渗碳层总深度，其中分过共析层(最外层)共析层(接过共析层)和亚共析层(接共析层)。
含碳量均匀递减为好。
渗碳层总深度，可由金相显微镜上测出。
若总渗碳层为1.2mm，其过共析层深约0.2—0.4mm，共析层0.4—0.6mm，亚共析层(0.45%C)深0.3—0.4mm。