渗透了的负面影响

笑言歌

老师，如果我想化学热处理表面，比方渗碳吧，渗层要求0.5，工件壁厚1.3，正反面都渗，那么理论上只剩0.3了，此时表面还会有残余压应力？（材料比如低碳钢）；另外对心部会产生什么影响？硬度等？

uu263

零件中间位置可能还有0.3  但是在两端部可能都是渗透的了。
个人认为假如渗透是相当脆的。

qianjiangsunju

渗透了，我觉得已经宣布报废。很脆，没有韧性。

aaron01

渗穿了一般情况下是不行的，渗碳淬火的目的是在表面获得高碳马氏体组织，特点是高强度，高的耐磨性，但塑性很差，几乎不能塑性变形，延伸率小于1%；心部获得低碳马氏体为主的组织，较高的强度，较好的塑性；如果心部也渗上碳了，自然整个零件的韧性就没有了。主要看应用场合，如果零件不受什么冲击载荷，只要求有好的强度和表面耐磨性能，这样做也不至于就报废。
至于你提到的残余应力问题，比较复杂，展开的话，篇幅很大，定量分析比较困难，只能说你说的有一定道理，表面残余应力状应该不如常规渗碳。

笑言歌

老师，加上磨削留量的话，去掉两面渗层，心部顶多还剩0.6，此时如果您考虑脆性大，没有韧性，那就废了。我们来作共渗（其实是共渗），主要是为提高表面耐磨性和表层残余压应力，因为表层有氮，通过氮也许可以得到表面较低的MS点，只是理论这样设想。但如果表层和心部碳含量差别不大的话，单凭表层氮，可能不太会有明显的表层压应力。另外如果0.6的心部还是脆，那么可以预见试验成功的可能不大。

笑言歌

请各位老师赐教。我更担心的是零件脆性大的问题。

资深学徒

渗透肯定是不好，具体有多大影响还要看实际的使用条件，很多年以前我也经常将1.5左右模数的齿轮渗透（数量很少，单开一炉成本太高），只能和其他零件拼到一炉，从使用几年的反馈看，没有因为渗透出问题。

aaron01

笑言歌 发表于 2012-7-11 08:16
老师，加上磨削留量的话，去掉两面渗层，心部顶多还剩0.6，此时如果您考虑脆性大，没有韧性，那就废了。我们 ...

有几个概念需要明确一下：
1，表面压应力对疲劳强度有提高，疲劳强度和冲击韧性是两码事，疲劳强度是指材料抵抗微裂纹扩展的能力，楼主研究的对象到底是疲劳强度还是冲击韧性需要搞清楚；
2，冲击韧性是强度和塑性的综合表现，在拉伸曲线上可以用两者的乘积来表述；
3，对于渗碳零件而言，表面强度高，塑性差；基体塑性好，强度也不低，整个零件的综合机械性能（韧性）好，如果心部也成高碳马氏体，塑性会急速下降，引起整个零件韧性下降。
楼主既然是做实验，一定要把实验目的，研究对象先搞清楚，零件的服役状态，到底是要求高韧性，还是高的疲劳强度。

笑言歌

老师，我的最终目的是提高接触疲劳强度，想通过表面残余压应力来提高。对冲击韧性暂不考虑。表层和心部都是高碳，因为材料本来已经是高碳，我之前说的渗碳只是个比方。共渗后表层和心部的含碳量没有太大区别，所以通过氮来降低MS点，以期得到一定的表面残余压应力。看到您的回复，我感到试验结果不乐观。一定是脆了。老师您有邮箱方便给我，我把具体的问题向您请教好吗？

aaron01

这个试验目的如果如你所说，确实不见得有效果，可以考虑其他机械方法提高表面压应力的，比如热处理后进行表面滚压，或表面强力抛丸处理，比你那个碳氮共渗效果要好得多。

笑言歌

我们现在这个实验已经准备要做，是一种尝试，但我之前要对原理和各种可能的负面结果考虑，我给您发了邮件，您是给了我邮箱吧？如果您同意，请在邮箱给我回复。