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简述常用的渗碳方法有哪些

发布时间:2022-11-19 02:15:49

㈠ 渗碳层深度的测定方法有金相法等几种,请问几种各自的原理是什么,以及测定渗碳层深度的实验步骤。

1、化学分析法:从试样表面至心部逐层取样后进行化学(或光谱)分析的方法,有所测得的碳含量—至表面距离的关系曲线便可确定全渗碳层。
2、金相法有宏观金相法和显微金相法之分。宏观金相法简单作为炉前监控用,步骤为打断试样、磨光、腐蚀,然后用放大镜测出整个成乌黑色外层的厚度即为全渗层厚度。显微金相法先将试样镀铜(或在保护性气氛中)退火,获得平衡组织,然后再显微镜下测出过共析层、共析层、亚共析层(到心部边缘)的总厚度。退火时高温下的保温时间应尽可能短,700-800区间的冷速要足够慢。
3、硬度法是目前采用最广泛的方法,便捷、精确、设备简单,零件或式样经渗碳淬火后切取下来(切取时避免受热回火)用砂纸磨光,然后垂直于渗碳表面(或呈一定角度)测维氏硬度(载荷9.8N),根据所测得硬度与至表面距离的关系曲线,以硬度大于HV550(相当于HRC50)的层深作为优先渗碳层深度。

㈡ 渗碳工艺都有哪些类型特点及适用范围

渗碳工艺的种类类型:
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。
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。

㈢ 请教渗碳知识,对渗碳知识了解太少,以及什

自己找的:渗碳是应用得比较广泛的一种化学方法。渗碳法分气体、液体和固体法等,而其中的气体渗碳法比较常用。气体渗碳是将工件装入密封的井式气体渗碳炉中,加热至900—950~C,通人气体渗碳剂进行渗碳。目前常采用的方法是将煤油、丙酮、酒精等

㈣ 求渗碳处理条件及方法

二、固体渗碳法:

将表面渗碳钢作成的工件,连同渗碳剂装入渗碳箱而密闭,装入加热炉,加热成沃斯田铁状态,使碳从钢表面侵入而扩散,处理一定时间后,连同渗碳箱冷却,只取出渗碳处理工件,进行一次淬火、二次淬火、施行回火。

此固体渗碳在渗碳法中历史最老,不适于连续处理大量工件,作业环境不良,已有衰退倾向,不过炉及其他设备也较简单,多种少量的处理也较方便,不至于完全绝迹。

固体渗碳的渗碳机构以气体渗碳为基础,亦即箱内的固体渗碳剂与箱内空气中的氧反应,成为二氧化碳(CO2),CO2再与碳反应,生成一氧化碳(CO)。

C + O2 = CO2 (1)

C + CO2 = 2 CO (2)

CO在钢表面分解,析出碳〔C〕。

2 CO =〔C〕+ CO2 (3)

〔C〕异于普通的碳,此种在钢表面分解的原子状碳(atomic Carbon)即称为活性碳或初生态碳(nascent Carbon)的活性强的碳,本讲义表成〔C〕;另一方面,钢材表面副生的CO2再在固体渗碳剂表面依(2)式生成CO,依(3)式分解而析出〔C〕,此反应连续反复进行,碳从钢材表面侵入扩散,而渗碳。

前述反应与铁(Fe)组合成渗碳反应。

Fe + 2 CO = { Fe - C }+ CO2 (4)

渗碳用之碳素,如以渗碳性之强度顺序列之,可排如木炭、焦炭、石墨、骨炭。通常使用木炭为主剂,再添加若干渗碳促进剂。一般以硷金属的碳酸盐为促进剂,碳酸盐中的碳酸锂(LiCO3)、碳酸锶(Sr CO3)、碳酸钾(K CO3)、的促进能大,但昂贵,工业上采用碳酸钡(Ba CO3)、碳酸钠(Na2 CO3)为多。虽促进能不如,但有耐久性,Na2 CO3快劣化,所以通常木炭加Ba CO320~30%,或再加10%以下的Na2 CO3为渗碳剂。

固体渗碳处理程序下:

先将处理工件去锈,脱脂以适当的间隔(20~25㎜以上)排列于渗碳箱中,周围填围渗碳剂,加盖以粘土封密装入如图五之电气炉,坑式炉也可用。加热保持一定时间。

在炉中经过所定后,在炉内徐冷或者由炉中拖出空冷,后进行热处理。

渗碳钢的表面为高碳钢,心部为低碳钢,有必要施行适用各部份的硬化处理,一般籍一次淬火将心部组织微细化,其次藉二次淬火将渗碳层硬化,最后藉回火使硬化层的组织安定化。

但依钢材的种类及使用目的而有适当的热处理,镍铬钢、镍铬钼钢等的结晶粒粗大化少,未必要一次淬火,渗碳后实施球状化退火者已达一次淬火的目的,亦无此必要;一次淬火的淬火温度高,变形大,容易脆裂,要尽量避免;渗碳层浅的小工件通常省略一次淬火。

二次淬火后,施行回火,消除应力,赋予韧性、分解残留沃斯田铁,防止时效变形,要求高硬度者在150℃以下长时回火,忌讳时效变形者,可在稍高的180~200℃回火。

㈤ 渗碳的工艺流程都有哪些

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。
渗碳的工艺流程:
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。

如何渗碳处理

渗碳:是对金属表面处理的一种,采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢,具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中,加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区,保温足够时间后,使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层,从而获得表层高碳,心部仍保持原有成分。 相似的还有低温渗氮处理。这是金属材料常见的一种热处理工艺。
工艺流程:
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
指在制作黑陶后期烧制过程中,通过烟熏的方式,烟气中的小颗粒碳分子渗透到陶体中,使得陶体乌黑发亮,且黑色自然光泽。
这种渗碳处理方法制作的黑陶是我国制陶产业所特有的技术,在国内外的陶器行业有很高的知名度。

㈦ 碳碳复合材料预制体渗碳都有哪些方法

液体渗碳法:

液体渗碳法为将工作件浸渍于盐浴中行渗碳之方法。因盐浴之淬火性良好,因此可减少工作件之变形,并可使处理件加热均匀。升温迅速,操作简便,便于多种少量的生产。尤其在同一炉,可同时处理不同渗碳深度的处理件。

液体渗碳是以氰化钠(NaCN)为主成分,所以同时能渗碳亦能氰化,所以亦称为渗碳氮化(Carbonitriding),有时亦称为氰化法(Cyaniding)。处理温度约以700℃界,此温度以下以氮化为主,渗碳为辅,700℃以上则渗碳为主,氮化为辅,氮化之影响极低。一般工业上使用时,系以渗碳作用为主。

液体渗碳法虽硬化层薄,但渗碳时间短,故内部应力较少,同时因C、N同时惨入,所以耐磨性佳。

液体渗碳反应是利用氰化物(NaCN)分解,先在浴面与空气中的氧、水分、二氧化碳反应变成氰酸盐。

2 NaCN + O2 = 2 NaCNO (1)

NaCN + CO2 = NaCNO + CO (2)

氰酸盐在高温分解生成CO或N。

4 NaCNO = 2 NaCNO + Na2 CO3 + CO +2 N (3)

在较低温时反应如下:

5 NaCNO = 3 NaCNO + Na2 CO3 + CO2 + 2N (4)

生成的CO及N与Fe反应而进行渗碳及氮化。

Fe + 2 CO = { Fe - C }+ CO2 (5)

Fe + N = { Fe - C } (6)

一般用的渗碳剂是在中添加碳酸钠(Na2 CO3)、氯化钡(Ba Cl2)、氯化钠(Na Cl2)等,比起NaCN单盐,表面碳浓度低,扩散层增加,900℃时的碳浓度最高,这是由于钡盐的促进作用大,而且熔点变高,浴的粘性也增加,影响渗碳作用。

渗碳盐浴的容器通常使用软铁、镍铬钢、耐热钢,不过,氧化侵蚀很激烈,施行渗铝防锈法可延长寿命;容器形状宜是内容积大、表面积小、接触空气的面少,蒸发挥散量也少,但是容器的上部与下部渗碳力不同,所以要注意盐浴搅拌。

与渗碳处理的零件安装于适当的夹具,预热到200~500℃后浸入盐中,尽量防止盐浴温度降低及热变形。

浴底堆积很多氧化物,处理品接触它时会变形,所以须预先调节夹具,使处理品与浴底之间有充分的馀裕。

如前所述,NaCN会随熔融时间而劣化,渗碳能降低,所以作业中要定期分析CN,CN不够时,添加指定的补给剂,保持渗碳能在前面所述的钢箔试验可简易试出渗碳能,因NaCN有吸湿性,若将含有水分的补给剂投入加热浴中,则会溅散,须利用炉的隔热壁干燥。

㈧ 请问如何局部渗碳

有些零件由于有特殊要求(如;渗碳后需要焊接或进一步机加工等).只对某一部分或某一区域进行渗碳,这种渗碳工艺称为局部渗碳或局部防渗碳。常用的方法有三类;1,在非渗部位镀铜。2,在非渗表面涂防渗涂料。3,采用机加工法将局部渗层去掉。

㈨ 渗碳的方法有哪些

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。

㈩ :渗碳用什么方法最简便

渗碳工艺的几种常见方法 :

1、一次加热淬火低温回火,渗碳温度820~850ºC或780~810ºC :
特点:对心部强度要求高者,采用820~850ºC淬火,心部组织为低碳马氏体;表面要求硬度高者,采用780~810ºC加热淬火可以细化晶粒

适用范围:适用于固体渗碳后的碳钢和低合金钢工件。气体、液体渗碳后的粗晶粒钢,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

2、渗碳、高温回火,一次加热淬火、低温回火,渗碳温度840~860ºC :

特点:高温回火使马氏体和残留奥氏体分解,渗层中碳和合金元素以碳化物形式析出,便于工削加工及淬火后渗层残留奥氏体减少

适用范围:主要用于CR-NI合金钢渗碳工件

3、二次淬火低温回火 :

特点:第一次淬火(或正火),可以消除渗层网状碳化物及细化心部组织。第二次淬火主要改善渗层组织,但对心部性能要求较高时应在心部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工件,特别是对粗晶粒钢。但在渗碳后需进行两次高温加热,使工件变形及氧化脱碳增加,热处理过程较复杂

4、二次淬火冷处理低温回火 :

特点:高于AC1或AC3(心部)的温度淬火,高合金钢表层残留奥氏体较多,经冷处理(-70~80ºC)促使奥氏体转变,从而提高表面硬度和耐磨性

适用范围:主要用于渗碳后不需要机械加工的高合金钢工件

5、直接淬火低温回火 :

特点:不能细化钢的晶粒。工件淬火畸变较大,合金钢渗碳件表面残留奥氏体量较多,表面硬度较低

适用范围:操作简单,成本低廉。井式炉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

6、预冷直接淬火低温回火,淬火温度800~850ºC :

特点:可以减少工件淬火畸变,渗碳层中残留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、脱碳及淬火变形均较小。广泛用于细晶粒钢制造的各种工件

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