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[求助] 什么是渗碳呢

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该用户从未签到

发表于 2011-3-29 09:48:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
北京中仪天信科技有限公司
关于渗碳我不是很懂 谁可以以一种很容易叫人听懂的一种解释方式解释给我听呢 谢谢各位师傅
我是来学习的

签到天数: 250 天

[LV.8]以坛为家I

发表于 2011-3-29 11:11:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 周建国 于 2011-3-29 11:27 编辑

通俗的说,渗碳就是使零件表面碳含量增加,比心部基体即原材料碳含量高,一般用于低碳钢或低碳合金钢,如20#,20Cr,20CrMnMo,20CrMnTi等等,主要作用是强化零件表面,提高零件的表面硬度、耐磨性等。市(是)应用最广泛的一种化学热处理方法。

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该用户从未签到

发表于 2011-3-29 11:12:48 | 显示全部楼层
回复 1# gpl1


    我来回答你:
    渗碳  为了提高钢件表层含碳量以增加其淬火后硬度,并在其中形成一定的碳浓度梯度,将工件在渗碳介质中加热,长时间保持,渗入碳原子的化学热处理工艺。用作渗碳零件用的钢叫渗碳钢。
     根据渗碳所选用的不同介质和不同工艺方法,渗碳可分为:固体渗碳、气体渗碳、液体渗碳、离子渗碳、真空渗碳等多种。

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该用户从未签到

发表于 2011-3-29 20:11:13 | 显示全部楼层
以下内容转载自百度百库:

渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层,再经过淬火和低温回火,使工件的表面层具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。
渗碳工艺在中国可以上溯到2000年以前。最早是用固体渗碳介质渗碳。液体和气体渗碳是在20世纪出现并得到广泛应用的。美国在20年代开始采用转筒炉进行气体渗碳。30年代﹐连续式气体渗碳炉开始在工业上应用。60年代高温(960~1100℃)气体渗碳得到发展。至70年代﹐出现了真空渗碳和离子渗碳。

渗碳与其他化学热处理一样﹐也包含3个基本过程。
①分解
渗碳介质的分解产生活性碳原子。
②吸附
活性碳原子被钢件表面吸收后即溶到表层奥氏体中﹐使奥氏体中含碳量增加。
③扩散
表面含碳量增加便与心部含碳量出现浓度差﹐表面的碳遂向内部扩散。碳在钢中的扩散速度主要取决于温度﹐同时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含量有关。

渗碳零件的材料 一般选用低碳钢或低碳合金钢(含碳量小於0.25%)。渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物﹐心部组织为韧性好的低碳马氏体或含有非马氏体的组织﹐但应避免出现铁素体。一般渗碳层深度范围为0.8~1.2毫米﹐深度渗碳时可达2毫米或更深。表面硬度可达HRC58~63﹐心部硬度为HRC30~42。渗碳淬火后﹐工件表面产生压缩内应力﹐对提高工件的疲劳强度有利。因此渗碳被广泛用以提高零件强度﹑冲击韧性和耐磨性﹐借以延长零件的使用寿命。

按含碳介质的不同﹐渗碳可分为固体渗碳﹑液体渗碳﹑气体渗碳和碳氮共渗。
1、 直接淬火低温回火
组织及性能特点:不能细化钢的晶粒。工件淬火变形较大,合金钢渗碳件表面残余奥氏体量较多,表面硬度较低
适用范围: 操作简单,成本低廉用来处理对变形和承受冲击载荷不大的零件,适用于气体渗碳和液体渗碳工艺。
2 、 预冷直接淬火、低温回火,淬火温度800-850℃
组织及性能特点:可以减少工件淬火变形,渗层中残余奥氏体量也可稍有降低,表面硬度略有提高,但奥氏体晶粒没有变化。
适用范围: 操作简单,工件氧化、脱碳及淬火变形均小,广泛应用于细晶粒钢制造的各种工具。
3、 一次加热淬火,低温回火,淬火温度820-850℃或780-810℃
组织及性能特点:对心部强度要求较高者,采用820-850℃淬火,心部为低碳M,表面要求硬度高者,采用780-810℃淬火可以细化晶粒。
适用范围: 适用于固体渗碳后的碳钢和低合金钢工件、气体、液体渗碳的粗晶粒钢,某些渗碳后不宜直接淬火的工件及渗碳后需机械加工的零件。
4、 渗碳高温回火,一次加热淬火,低温回火,淬火温度840-860℃
组织及性能特点:高温回火使M和残余A分解,渗层中碳和合金元素以碳化物形式析出,便于切削加工及淬火后残余A减少。
适用范围: 主要用于Cr—Ni合金渗碳工件
5、 二次淬火低温回火
组织及性能特点:第一次淬火(或正火),可以消除渗碳层网状碳化物及细化心部组织(850-870℃),第二次淬火主要改善渗层组织,对心部性能要求不高时可在材料的Ac1—Ac3之间淬火,对心部性能要求高时要在Ac3以上淬火。
适用范围: 主要用于对力学性能要求很高的重要渗碳件,特别是对粗晶粒钢。但在渗碳后需经过两次高温加热,使工件变形和氧化脱碳增加,热处理过程较复杂。
6、 二次淬火冷处理低温回火
组织及性能特点:高于Ac1或Ac3(心部)的温度淬火,高合金表层残余A较多,经冷处理(-70℃/-80℃)促使A转变从而提高表面硬度和耐磨性。
适用范围: 主要用于渗碳后不进行机械加工的高合金钢工件。
7、 渗碳后感应加热淬火低温回火
组织及性能特点:可以细化渗层及靠近渗层处的组织。淬火变形小,不允许硬化的部位不需预先防渗。
适用范围: 各种齿轮和轴类

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周建国 + 6 感谢赵工解答。

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该用户从未签到

发表于 2011-3-29 21:29:35 | 显示全部楼层
渗碳,就是渗进去碳原子,让工件和原始材料不一样,就想喝汤,里面加盐一样

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 楼主| 发表于 2011-3-30 12:34:36 | 显示全部楼层
回复 5# tuisi-xingsan


    请问碳原子是通过加热反应得到的吗  还是某种特有的炉子里自带的发生物

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发表于 2011-3-30 15:14:17 | 显示全部楼层
回复 6# gpl1


    建议楼主到这里http://www.rclbbs.com/redirect.p ... 7&fromuid=31405下载一本《化学热处理应用技术》参研参研。

该用户从未签到

发表于 2011-4-1 21:41:22 | 显示全部楼层
碳原子是渗碳剂在高温下分解得到的.渗碳分为排气.强渗,扩散,降温保温四个阶段.

该用户从未签到

发表于 2011-4-2 09:07:23 | 显示全部楼层
碳原子是渗剂在高温裂解下产生的,但只有活性碳原子能进入组织。渗碳剂分为载体剂和富化剂,载体剂为甲醇,富化剂种类较多,有煤油、丙酮、异丙醇、苯、醋酸乙酯、丙烷等,载体剂作用是稀释平衡炉内气氛,富化剂就是渗碳了,在高温下裂解产生的活性碳原子被工件表面吸收而溶入高温奥氏体中,并向工件内部扩散形成一定深度的渗碳层,改变工件表面组织。

签到天数: 19 天

[LV.4]偶尔看看III

发表于 2011-4-5 18:58:52 | 显示全部楼层
回复 4# Jasen


    真空渗碳的原理是什么/

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发表于 2011-4-5 19:28:58 | 显示全部楼层
在真空中对金属渗碳,一般是低压真空渗碳

该用户从未签到

发表于 2011-4-5 20:18:03 | 显示全部楼层
回复 10# 朱建波
真空渗碳是将工件加热到设定温度(通常在950℃-1050℃之间),均热后,直接将渗碳气体通入炉内对零件进行渗碳。一定时间后,停止供气作为护散处理,让工件较高碳浓度向芯部扩散。不同与气体渗碳的是影响真空渗碳的处理质量主要为温度,渗碳时间、扩散时间和渗碳压力。以前真空渗碳气体一般采用甲烷和丙烷,近年来,乙炔、乙烯和丙烯也开始被应用,而且碳黑问题基本上得到解决。真空渗碳对小孔内表面需渗碳的零件明显优于常规的气体渗碳。

该用户从未签到

发表于 2011-4-11 13:13:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 excellence 于 2011-4-13 20:26 编辑

2.2 稀土渗碳技术减少非马氏体组织的形成[10]
杜红兵、孙少权、闫牧夫、刘志儒、张国良等在研究稀土渗碳技术中对20CrMnTi、20CrMnH、20CrNiM等叁种钢进行有、无稀土元素渗碳的对比试验表明,稀土元素添加能够有效地改变零件表面的结构,促使渗碳速度加快。对于同样的渗层要求,渗层时间可缩短、内氧化时间减少、非马氏体组织减少。本人认为是稀土的参与有可能阻碍了氧的扩散,在非马氏组织层深12.5μm情况下,无黑带组织,只有第二个黑网,见图7。
该试验是在天然气未净化下进行,本人估计若在净化后的天然气条件下进行,由于目前真空渗碳采用C2H2中有水和有机硫,无机硫约6mg/m3,有可能其效果会超过真空渗碳结果。
2.3 其它催渗技术的应用
首先由于催渗使渗碳时间缩短,内氧化时间也相应地缩短,就此也使非马氏体组织减少。
人们采用C-N共渗技术,让N来催渗,此技术问题是供Nad的机制。常用供Nad的机制为氨气[2],只有将氨气中的水、有机硫、无机硫控制的很低时,非马氏体组织才能稳定地减少。
2.4 低压真空渗碳技术的应用
  德国波尔舍、奔驰、宝马等对质量要求高的齿轮均采用这一技术,来控制渗碳表面硬度和非马氏体组织和变形(渗碳后不再加工齿面)。重庆旺成齿轮公司采用德国lpsen炉;宜宾五粮液厂采用法国ECM炉的唯一缺点是先进设备昂贵,生产量较低。
重庆旺成齿轮公司采用Ipsen炉,在有效硬化层深度0.8mm情况下,一般非马氏体组织≤3μm,但也有时候超过3μm。本人认为是由于使用的气源为C2H2(重庆地区为天然气制造,含总硫约6mg/m3波动、水份为常温),非马氏体组织层深将随无机硫、有机硫、水份的含量波动而波动,与空气密度(1.27kg/m3)相比,乙块为1.17,甲烷为0.72,丙烷为1.9。甲烷最轻,分子链最小,最易裂解,不易在在炉内产生死角,(不少厂家用甲烷和乙块做对比试验,由于乙块是天然气制造,已经脱硫处理,含总硫6mg/m3左右,而甲烷未经净化使对比度的研究欠公平,其结果是“误区”)。若采用净化后的天然气,一般总硫可控制为1mg/m3、水份(露点)-50℃以下,必然有好转。所得的渗碳系数等数据,必然是新的发现……。期待你去发现……。必将载入史册!
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