渗碳过程

tangjincai

请问各位大侠，渗碳一般分为几个过程

霜月

一般分为预热、强渗、扩散、降温、均温。
也有采用一段式等碳势渗碳的。

渤海管件

是改变钢表面化学成分的热处理方法.
渗碳：渗碳是指使活性碳原子渗入到钢件表面层的过程。是使低碳钢的工件的表面层具有较高的含碳量，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层得到高碳的马氏体组织,它具有很高硬度和耐磨性;而工件的心部却保持低碳的马氏体组织:它有高强度的同时也具有很好的韧性,可以承受很大的冲击载荷.一般的高速重载齿轮都经过渗碳处理的----实现"表硬里韧"的性能


井式气体渗碳炉说明书
井式气体渗碳炉（渗氮炉） DL系列微机控制井式多用炉 SL系列可控井式氮化炉
1 开炉前的准备
（1） 检查炉盖的升降机构、风扇的运行情况及润滑状况是否良好。
（2） 检查设备电器部分是否正常，炉盖接地是否良好，电热元件是否有短路或断路现
象。
（3） 检查炉温仪表和热电偶是否正常。
（4） 检查滴油器或气体流量计是否完好正常。
（5） 炉盖的风扇轴承处若已改装成循环冷却水冷却结构，检查冷却水循环是否正常。
（6） 清扫炉罐内的积灰，检查炉罐有否裂纹等不正常现象，并清理好管路上其他部位。
（7） 检查各阀门是否处于关闭状态，有无泄漏现象。
（8） 检查起吊设备及吊具是否齐全完好。
（9） 检查炉盖密封材料是否齐全完好。
（10） 准备工具和夹具。
（11） 储备好辅助材料，如煤油、甲醇、试样和其他材料等。
（12） 准备好灭火器材。
（13） 升温前用压缩空气吹扫炉罐。
（14） 升温时炉盖螺栓不许拧紧。
2 烘炉及升温
（1） 调整仪表至工艺规定的温度，打开小开关，合闸送电。
（2） 新炉或大修后的炉子，按设备说明书规定的烘炉曲线或工艺进行烘炉。
（3） 短期停炉的炉子，其升温工艺曲线有两种
1）60KW 以下的炉子，一般情况下可以直接升温到工作温度。
2）60KW 以上的炉子，可按
在室温放置2-3昼夜，经电工用500V兆欧表检查三相电热元件对地（ 炉外壳） 的电阻应大于0.5MΩ方可送电，并按以下工艺通电烘烤：
1) 100-200℃ 15-20h 炉门打开
2) 300-400℃ 8-10h 炉门打开
3) 550-600℃ 8h 炉门关闭打开风机
4) 750-800℃ 8h 炉门关闭打开风机
（3） 烘炉及升温时，炉子开始升温后，风扇轴承要通冷却循环水。
3 炉子工作
（1） 新炉或大修后的炉罐渗碳工艺，参考气体渗碳工艺进行。
（2） 短期停炉的炉罐渗碳工艺，参阅气体渗碳工艺进行。
（3） 装炉技术要求
1） 装炉前，要切断电源，关闭滴油器或进气管流量计阀门，停止供应滴注剂或其他渗入气氛，打开炉盖。
2） 装炉时，要吊准料筐耳朵在炉罐正中放平稳，上下对准，不得有倾斜及间隙。
3） 装炉后，尽快盖好炉盖和恢复好炉子的密封性，并接通电源，滴入渗碳剂，及时放入炉内2-3根中间试样。
（4） 渗碳，工件渗碳工艺，参阅#) *“ 气体渗碳工艺”进行。
（5） 出炉的技术要求
1） 准备好出炉用的吊具，戴好劳动保护用品。
2） 关闭滴油器和炉气管路上各阀门，关闭风扇，切断电源。
3） 打开试样孔及排气孔阀门。
4） 启动炉盖、吊车和吊具，对准料筐耳朵起吊，不准斜吊料筐。
4 停炉
（1） 直接降温的炉子，炉温降至400℃停风扇，降至200℃以下或室温停冷却循环水。
（2） 保温待用的炉子，可降至300℃保温，炉内应滴人少量渗碳剂或通人保护气体。
5 操作注意事项
（1） 经常检查仪表的指示温度是否正常，检查周期为15min 。
（2） 经常检查炉子的压力、液体滴注剂滴量，排气管是否堵塞，循环冷却水是否畅通。
（3） 炉子最高使用温度不得超过设计温度 。
（4） 炉温低于750℃禁止向炉内滴入液体滴注剂或送入保护气。
（5） 定期加润滑油，每天至少一次。
（6） 炉罐、电热元件和风扇护板要定期检查，滴油器和排气管要定期清理。
（7） 每季度核对控温仪表一次，每半年核对热电偶一次。
（8） 出炉一定要平稳，严禁料筐撞碰炉罐。

渤海管件

渗碳渗碳是指向钢的表面渗入碳原子的过程。渗碳是为了使低碳钢工件（含碳量为0.1-0.25%）表面获得高的碳浓度（0.85~1.05%C），从而提高工件表面的硬度、耐磨性及疲劳强度，同时保持心部良好的韧性和塑性。若采用中碳以上的钢渗碳，则将降低工件心部的韧性。渗碳主要用于那些对耐磨性要求较高、同时承受较大冲击载荷的零件，如齿轮、活塞销及套筒等。
⑴ 渗碳方法
①
气体渗碳法：是最常用的渗碳方法。它是将工件放入密封的渗碳炉内，加热到900~950℃，向炉内滴入有机液体（如煤油、苯、甲醇等）或直接通入富碳气体（如煤气、液化石油气等），通过CH4?2H2+[C]等反应，使工件表面渗碳，如图5-48所示。气体
渗碳的优点是生产效率高，渗层质量好，劳动条件好，便于直接淬火。缺点是渗层含碳量不易控制，耗电量大。

②
固体渗碳法：是将工件埋入以木炭为主的渗剂中，装箱密封后在高温下加热渗碳。其优点是操作简单，设备费用低，大小零件都能用。缺点是渗速慢，效率低，劳动条件差，不易直接淬火。
③ 真空渗碳法：是将工件放入真空渗碳炉中，抽真空后通入渗碳气体加热渗碳。该法的优点是渗碳速度快，时间短，渗件表面质量好。
低碳钢工件渗碳后，其表面含碳量已达到过共析钢的成分，由表及里碳浓度逐渐降低，直至钢的原始含碳量。低碳钢渗碳缓冷后的组织如图5-49所示，其表层组织为珠光体加网状渗碳体，心部组织为铁素体加珠光体，中间为过渡区。一般规定，从表面到过渡区一半处的厚度为渗碳层的厚度。对于某一具体工件，其渗碳层厚度应根据其工作条件及具体尺寸来确定，渗层太薄，易引起表层疲劳剥落，太厚则耐冲击载荷能力降低。对于机器零件渗层厚度通常为0.5~2mm。

⑵ 渗碳后的热处理
工件渗碳后必须进行淬火加低温回火处理才能使用。回火温度一般为160~180℃。而淬火方法有三种，如图5-50所示。
① 直接淬火法：是将工件自渗碳温度预冷到略高于心部A’1温度后直接淬火。这种方法工艺简单，效率高，成本低，工件脱碳和变形倾向小。但由于渗碳温度高，奥氏体晶粒粗大，淬火后残余奥氏体量较多，使工件性能下降。直接淬火法只适用于本质细晶粒钢或性能要求较低的零件。
② 一次淬火法：是指将工件渗碳缓冷后重新加热淬火的方法。对于心部性能要求较高的零件，淬火温度应略高于心部的Ac3以使其晶粒细化，并获得低碳马氏体组织。对于表层性能要求较高的零件，淬火温度应选用Ac1+30-50℃，以使表层晶粒细化。
③ 二次淬火法：对于力学性能要求很高或本质粗晶粒钢工件，应采用二次淬火法。第一次淬火的目的是为了改善心部组织并消除表层网状渗碳体，淬火温度为心部Ac3+30~50℃。第二次淬火是为了细化表层组织，淬火温度为Ac1+30-50℃。这种方法的缺点是工艺复杂，成本高，效率低，工件变形和脱碳倾向大。
上述三种淬火方法中，最常用的方法是将工件渗碳缓冷后，重新加热到Ac1+30~50℃淬火+低温回火。此时的组织，表层为高碳回火马氏体+颗粒状碳化物+少量残余奥氏体，心部为低碳回火马氏体+铁素体（淬透时）。

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1  渗碳的基本过程是3个：渗碳介质的分解、工件表面碳原子的吸收、碳原子在工件中的扩散。
2  工艺参数是上述三个过程的保证。Ex. 温度高低对分解、吸收、扩散有影响；时间有影响；渗碳介质量有影响；催渗介质有影响........。