N2量对渗碳速度的影响

maike

请教各位专家，N2量的多少，对渗碳的速度影响如何？

aaron01

不知道楼主有没有听说碳传递系数β，碳传递系数β表示了介质向构件表面传递碳的速度。碳势Cp和碳传递系数β表征了渗碳介质的渗碳主要特性。
试验证明碳传递系数β和气氛种类有关 ，具体地说是和气氛里的CO和H2的含量有关，由于氮气在载气中起的是稀释作用，所以，载气中氮气加得越多，CO和H2的百分含量相应地就越低，碳传递系数β就越低，渗速越慢。

孤鸿踏雪

    请把问题描述清楚：是渗氮？还是渗碳？

maike

孤鸿踏雪 发表于 2012-8-13 13:56
请把问题描述清楚：是渗氮？还是渗碳？

是渗碳，在渗碳气氛中有N2+甲醇+丙烷，这个N2的量对渗碳的影响

孤鸿踏雪

maike 发表于 2012-8-13 14:40
是渗碳，在渗碳气氛中有N2+甲醇+丙烷，这个N2的量对渗碳的影响

    如果是渗碳，2#楼专家已经回答了你！

maike

孤鸿踏雪 发表于 2012-8-13 14:48
如果是渗碳，2#楼专家已经回答了你！

杨工你太有才了

浪翻云

同样的碳势，纯甲醇气氛和氮甲醇气氛渗速要快。

wya-8

含量 5—15%CO,10—20%H₂,余为N₂的气体作为保护气体使用。

maike

aaron01 发表于 2012-8-13 12:56
不知道楼主有没有听说碳传递系数β，碳传递系数β表示了介质向构件表面传递碳的速度。碳势Cp和碳传递系数β ...

谢谢艾工！我明白了碳传递系数和渗碳速度的关系。但是现在如何控制N2这个量，可以让渗碳的速度达到最快呢？如果在渗碳气氛中不加N2会有什么影响呢？

maike

浪翻云 发表于 2012-8-13 16:16
同样的碳势，纯甲醇气氛和氮甲醇气氛渗速要快。

现在有很多的渗碳依然采用N2的。不知道有什么道理呢？

aaron01

maike 发表于 2012-8-14 08:00
谢谢艾工！我明白了碳传递系数和渗碳速度的关系。但是现在如何控制N2这个量，可以让渗碳的速度达到最快呢 ...

理论上来说，载气中不加氮气或者少加氮气是完全可以的，比如丰东系设备就是用的纯甲醇气氛，33%CO，66%的H2组分，碳扩散系数应该是最大的了。我在实践中也试过20%，23%和30%，不同CO比例的气氛，由于是浅层渗碳做得多，时间节约效果不明显。
那为什么现在普遍用20%CO值的氮甲醇气氛呢？可能与历史，习惯有关，这种比例是模拟吸热式气氛的，国外渗碳气氛到目前为止还是以天然气和空气做气源的RX气体为主流，所以在使用氮甲醇做替代的时候，也就通过调氮气比例，达到和RX气氛一样的气氛配比。
你要调小氮气比例也可以，不过要注意两点，
1，注意碳控仪里有COF一氧化碳因子，氮气比例一变，CO值也变了，这个因子一定要调，否则碳势计算一定会出错，就因为这个原因，一台设备上最好不要频繁改氮气比例，每次改都要调这个因子，还要通过定碳来加以校准，很麻烦的。定碳一个失误，就是批量产品报废。
2，调小氮气后，为维持正常的炉压和换气率，必须给更多的甲醇，甲醇能否及时气化是个问题，最好事先和设备供应商确认这个问题。有马弗的炉子还好点，没有马弗的炉子一定要小心，甲醇是液体，滴注量过大的话，来不及气化就直接滴到工件表面上会造成工件局部过渗碳现象的。

maike

aaron01 发表于 2012-8-14 08:26
理论上来说，载气中不加氮气或者少加氮气是完全可以的，比如丰东系设备就是用的纯甲醇气氛，33%CO，66%的 ...

哦！十分感谢艾工！我现在想对这个问题进行研究一下。请问艾工有没有相关的论文介绍几篇！

浪翻云

艾工的回答让人受益匪浅，除了艾工气源成份的讲述以外，我认为再者氮甲醇和纯甲醇作为载气时，适用范围有差别。对于氮甲醇气氛更加适用于温度较低的浅渗碳或者碳氮共渗零件较多的企业。对于调质保护气氛而言，很多企业偏好于纯甲醇气氛。氮甲醇气氛需要一次性投资制氮机或供氮气站。所以两种气氛对于每个企业的零件不同，企业模式不同，会在市场上共存。