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文档简介

渗碳是钢的一种化学热处理的方法。为了增加钢件表层的含碳量和形成一定的碳浓度梯度，将钢件在渗碳介质中加热并保温使碳原子渗入表层，这种工艺就叫做钢的渗碳。对钢的表面渗碳热处理（1）渗碳的作用

提高工件表面的硬度、耐磨性及疲劳强度，并使其心部保持良好的塑性和韧性。（2）渗碳用钢为保证工件渗碳后表层具有高的硬度和耐磨性，而心部具有良好的韧性，渗碳用钢碳的质量分数一般为0.1%～0.25%的低碳钢和低碳合金钢。图

渗碳图

渗碳用钢（3）渗碳方法根据采用的渗碳剂不同，渗碳方法可分为固体渗碳、液体渗碳和气体渗碳三种。其中气体渗碳的生产率高，渗碳过程容易控制，在生产中应用最广泛。

气体渗碳就是工件在气体渗碳介质中进行渗碳的工艺。如图a所示，将装挂好的工件放在密封的渗碳炉内，滴入煤油、丙酮或甲醇等渗碳剂并加热到900～950℃，渗碳剂在高温下分解，产生的活性碳原子渗入工件表面并向内部扩散形成渗碳层，从而达到渗碳目的。渗碳层深度主要取决于渗碳时间，一般按每小时0.10～0.15mm估算，或用试棒实测确定。

图a气体渗碳方法示意图

固体渗碳是把工件和固体渗碳剂装入渗碳箱中，用盖子和耐火泥封好后，送入炉中加热到900～950℃，保温一定的时间后出炉，零件便获得了一定厚度的渗碳层。图b固体渗碳方法示意图

固体渗碳剂通常是由一定粒度的木炭和少量的碳酸盐（BaCO3或Na2CO3）混合组成。木炭提供渗碳所需要的活性碳原子，碳酸盐只起催化作用。在渗碳温度下，固体渗碳剂分解出来的不稳定的CO，能在钢件表面发生气相反应，产生活性碳原子，并为钢件的表面所吸收，然后向钢的内部扩散而进行渗碳。固体渗碳的优点是设备简单，容易实现。与气体渗碳法相比，固体渗碳法的渗碳速度慢，劳动条件差，生产率低，质量不易控制。图

渗碳层组织（4）渗碳后的组织工件经渗碳后，含碳量从表面到心部逐步减少，表面碳的质量分数可达0.80%～1.05%，而心部仍为原来的低碳成分。通常规定，从工件表面到过渡区一半处的厚度称为渗碳层厚度。渗碳层的厚度取决于零件的尺寸和工作条件，一般为0.5～2.5mm。渗碳层太薄，易造成工件表面的疲劳脱落；渗碳层太厚，则经不起冲击载荷的作用。（5）渗碳后的热处理工件渗碳只改变工件表层化学成分，性能多数情况下仍达不到外硬内韧的要求，工件经渗碳后可经过淬火及低温回火处理，提高硬度和耐磨性，而心部具有良好的韧性。（a)遇冷直接淬火

（b）一次淬火

（c）二次淬火渗碳淬火职业教育，将使受教育者各得一技之长，以从事于社会生产事业，藉获适当之生活；同时更注意于共同之大目标

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