强渗和扩散的时间如何确定才合理?

吕国统

请教各位师傅这个问题困扰了小弟很久……

吕国统

各位老师我个人认为是扩散强渗的三分之二比较合理，请多多指教

热海求针

回复 2# 吕国统

严重不认同你的观点。强渗和扩散在理论上是有比例关系，它们的理论比例是5:1.当然了各种书籍的介绍不一样，但是淬火温度保持时间倒是可以基本固定。
我认为，扩散和强渗时间的比例要针对什么而言（比如控制变形量，工件性能等），渗碳和扩散的温度不同，其比例也有影响。我觉得还是实际大于理论（针对此问题而言）。希望大家发表高见

aaron01

其实所谓的强扩比是没有什么固定的比例可言的，我们关心的是奥氏体里在某温度下的碳浓度，因为浓度高了会有碳化物析出，最终淬火前碳浓度高，会导致残奥级别超差等不合格情况出现，才会有渗碳温度扩散和降温扩散这两种扩散方式，材料不同，温度不同，碳扩散系数都不同，另外强渗碳势设的也不一样，怎么能给出一个定数来呢？
渗碳过程中每一时刻的碳浓度一般是通过模拟软件进行模拟的，并根据实际检测情况进行修正，我认为这是比较科学的评价方法。

LINFH

根据要求,强渗/扩散的碳势数值来决定的,你可以采用软件模拟,我一般认为强渗是扩散的2-3倍.

天涯漂泊客

根据材料的合金系数来确定强扩比的，不是一概而论的

申兴一

我认为强渗和扩散的时间比例应该根据产品结构和渗透深度来确定！

周建国

对于浅层的渗碳产品可以没有扩散阶段，而有些高合金元素含量的材质（如：含NIMo元素）则需要平稳的碳势，一长时间的扩散段才能达到良好的组织效果。常规两者的比例可以是2：1或3：1或1：1等。

热海求针

回复 5# LINFH


    专家您好!对于有些浅渗层,扩散也可以是强渗的2~3倍,而且变形小(特别是有内花键的齿轮).

LINFH

针对小模数的齿轮,对于大模数浪费时间.

tuisi-xingsan

回复 4# aaron01


    那请问专家，对于1.0-1.4这样的浅碳层零件，在连续炉中，20分钟周期，料盘分布是4  3   6  4  3  ，预处理4盘，温度  900   920  920  900  830  材质20CrMnTi，
碳势/    1.2   1.25  0.95  0.85  请问这样的强渗比（二三区和四区之比），是否影响渗碳质量，且有时候出现过共析不到层深的40%，如0.3/1.1，请教一下，渗碳过程中，对过共析层的影响主因素，渗碳模式应该是在强渗时候出现渗碳层，然后扩散期开始“长”过共析+共析层吧！

aaron01

回复 11# tuisi-xingsan

其实你的问题还是扩散不够造成的，看一下这个图吧，

强渗后的碳浓度分布是非常陡的，表面含碳量高，接近炉气碳势，往里的话下降得非常厉害，经过充分的扩散后，才能得到理想的平缓的碳浓度分布曲线，如果扩散不够的话，表面碳浓度降不下来，里面的碳浓度也提不上去，就是你所说的过共析层不够现象。我们做的一个产品也是1.2mm左右的硬化层深，打到0.75mm甚至1mm处，硬度还是有700HV以上，就是扩散充分的缘故。（我们比较喜欢用硬度曲线衡量碳浓度分布，更直观一点）。
看了你的工艺，我不是很明白为什么你要在扩散段把温度降到900C，扩散系数是和温度相关的，温度高点扩散速度也快啊，是怕最后降温来不及吗？建议把扩散温度升到920C去，不影响效率，如果还是不行的话，只有考虑降强渗碳势了，确实920C用到1.25%CP差不多到极限了，很容易出问题，一旦出了碳化物后面降碳势、溶解碳化物都需要时间，恐怕你的工艺来不及做到。
还有你二、三区的碳势设置我觉得也反掉了，二区的零件表面碳浓度来不及与炉气平衡，可以用高点碳势，加速表面吸碳进程，而三区相对而言零件表面碳浓度已经提上来了，用1.25%就不大合适了，为什么不掉个头，把二区设成1.25%，三区设成1.2%呢？

silafu

这不是一个定量的东西，一般2比1的多，但要综合你的工艺和检测结果调整，甚至很多渗碳工艺已经模糊了强渗和扩散的思路。

zhang

回复 7# 申兴一


    赞同你的观点，对深层渗碳来讲，没有足够的扩散时间，CrNi含量高的材料渗层表面的碳化物级别是比较难控制的。

mmmkkklll2

本人认为它们也没有固定的比例关系，这和所处理的材料、产品的要求以及经济性都有关

热海求针

回复 13# silafu


    同意你的观点，但是很多大专家对于强渗和扩散的思路没有模糊，而是理解更透彻了，运用更娴熟了．比如谁反用扩散和强渗之比，作用很大．我也做过此类齿轮渗碳产品，渗层是差不多的，但变形量控制很好（特别是小模数的齿轮）．也欢迎有处理和实际运用的人发表看法．

热海求针

回复 10# LINFH


    　目前严重同意你的看法，结果还待大家的实际考证，随热处理的发展，新工艺将层出不穷．

silafu

对某些共析含碳量比较低的钢材，不需要传统数值的强渗，尤其对于服役于冲击条件下的制品。

tuisi-xingsan

回复 12# aaron01


    呵呵，谢谢高工这样谆谆指点，我这样的碳势也是经过几代人的努力定下来的，二区预渗碳，三区强渗，我去过国内几个知名厂家，有些甚至将二区碳势设置在0.90，三区基本上1.1-1.3之间都有，对于您的见解，我认为有道理，我会试试这样的结果如何

aaron01

呵呵，前两个月和潘建生老师一起开会，他就特别提到这个渗碳初期碳势设定值的问题，他称为动态碳势控制，交大和企业合作早就做出了计算机模拟动态碳势控制系统，就是模拟跟踪零件表面碳浓度，在初期给高碳势，随后根据计算自动将碳势设定值逐渐降下来，就是根据这一原理设计的。道理其实我们学材料的一点就透的，接下来就是如何应用的问题了，实践是检验真理的唯一标准。