各種滲碳方法比較

1、方法條件反應(yīng)特性固體滲碳法(pack carburizing)1、A、零件裝入滲碳箱B、滲 碳蒯充填后加蓋粘土密封 C、加熟煽加熟于850-950 C,持溫約624小日寺。D、 加熱完，取出滲碳箱煽外冷 御，冷卻后取出零件(可加 以熱處理)2、滲碳毗木炭粉末(青勺90%) 和促逵蒯(BaCO3或Na2CO3 青勺10%)A:主要反應(yīng)式：C + CO2 = 2CO(CO2 少許)(1 ) 木炭表面：C + O2 = CO2 (2)零 件表面:yFe+2COyFe C) +CO2 (3)C)由啻舄初生碳 或活性碳 (nascent Carbon)B:固憩反雁甚慢。加入促 蒯:BaCO3，Na2CO

2、3，LiCO3， SrCO3可促逵反雁。BaCO3 + C 2CO + BaO (4) Na2CO3 + C 2CO + Na2O (5) C、處理溫度越高，處理時(shí)間越 長(zhǎng)，滲碳層厚度越大。液體滲碳法(liquid carburizing)1、將鋼料浸入以氰化鈉(NaCN)為主成分的溶融 鹽浴中，NaCN分解出C和 N滲入鋼料表層。因?yàn)橥瑫r(shí) 滲碳及氰化，亦稱為滲碳氮 化(Carbonitriding)。2、處理溫度約以700C為界，A:主要反應(yīng)式：2 NaCN + O = 2 2NaCNO (1)NaCN + CO2= NaCNO + CO (2)高溫：4 NaCNO = 2 NaCNO +

3、Na 2CO3 + CO +2 N (3)低溫：5 NaCNO = 3 NaCNO + Na 2CO3 + CO2 + 2N (4)氣體滲碳法(gascarburizing)此溫度以下以氮化為主，滲 碳為輔，700C以上則滲碳 為主，氮化為輔。3、滲碳蒯主成分：NaCN，添加 NaCl、NaCO3、BaCl2(減輕 NaCN氧化、揮發(fā)、劣化， BaCl2促進(jìn)滲碳)4、處理的零件200-500C預(yù)熱 處理:A :減少溫度降低和熱 應(yīng)變B:蒸發(fā)附著水分，防 止爆炸。5、NaCN隨溶融時(shí)間增加而劣 化，添加補(bǔ)充劑，保持滲碳 能力。(鋼箔實(shí)驗(yàn)：淬火后 做彎曲實(shí)驗(yàn)或化學(xué)分析) 注：補(bǔ)充劑應(yīng)提前預(yù)熱。1、

4、 將碳化氣體(C4H10，C3H8, ch4等)和空氣相混合后， 通過10001100C Ni觸 媒，使碳化氫和空氣反應(yīng)生 成吸熱型控制爐氣即變成 氣體(Converted Gas)。(輸 滲碳反應(yīng)：Fe + 2 CO = Fe(C) + CO2 (5)氮化反應(yīng)：Fe + N = Fe(N) (6)B、隨溫度增加碳濃度增加而氮 濃度減少。一般液體滲碳溫度較 高。所以滲碳反應(yīng)為主體。C、鋼箔試驗(yàn)：(1)能反復(fù)彎曲， 碳含量0.1%左右，無滲碳能力(2)可彎曲，一定角度折斷， 碳含量0.3-0.5%，滲碳能力降低， 需補(bǔ)充劑。(3)馬上折斷，碳含 量0.5%以上，滲碳能力良好。A、主要反應(yīng)式：2C

5、O=C) +CO2(1)CO+H2=C) +H2O (2)CH4=C) +2H2 (3)B、滲碳期間的碳勢(shì)控制：CH4+CO2=2CO+2H2 (4)送氣體+增碳?xì)怏w)2、將此氣體送進(jìn)無外氣泄入的加熱爐內(nèi)施行滲碳。3、變成氣體組成：CO=20%、H2=40%、N2余量，內(nèi)含微量 CO2、H2O、CH4。4、去除煤煙(soot)即burnout5、煤氣調(diào)整作業(yè)(seasoning)真空滲碳法(vaccumcarburizing)1、利用真空熱處理爐，在減壓 狀態(tài)下使用ch4、C3H8等 滲碳性氣體施行鋼料零件 的滲碳。溫度約 1030-1050C2、真空滲碳作業(yè)可分為以下 階段：(1)預(yù)熱(2)

6、均熱(3)滲碳(4)擴(kuò)散(5) 晶粒微細(xì)化(6)淬火加熱(7)淬火3、真空無法滲碳，需適當(dāng)滲碳 劑參與，滲碳劑一般為：CH4+H2O=CO+3H2 (5)C、控制爐氣中CO2或H2O量控制 滲碳的碳勢(shì)，添加ch4、C3H8、C4H10 控制爐氣中的CO2和H2。D、氣體滲碳優(yōu)點(diǎn)：(1)容易調(diào) 節(jié)滲碳濃度(2)滲碳效果均勻(3)可直接淬火(4)利用擴(kuò)散 可容易調(diào)節(jié)滲碳層(5)熱效率 好(6)作業(yè)清潔且簡(jiǎn)單。A主要反應(yīng)式如：Fe+CH4 一Fe(c)+2H2B、CH4滲碳時(shí)分解慢，不易平 衡，C3H8分解太快，容易產(chǎn)生大 量煤煙，碳勢(shì)難控制，所以一般 在滲碳期間先使鋼料表層發(fā)生 過剩滲碳，然后擴(kuò)散

7、方式把鋼料 表面碳量調(diào)整到所需數(shù)值。C、真空滲碳是通過滲碳時(shí)間與 擴(kuò)散時(shí)間配合來控制表面碳量 和滲碳深度。D、真空滲碳優(yōu)點(diǎn)：(1)滲碳層CH4、C3H8 等。表面碳量和滲碳深度控制簡(jiǎn)單、 準(zhǔn)確（2）滲碳效果均勻（3）可 縮短作業(yè)時(shí)間（4）滲碳后零件 扔保持輝血狀態(tài)離子滲碳法(ion carburizing)1、在真空反應(yīng)爐裝上處理件后，真空泵把爐內(nèi)壓力降到10-2-10-3torr,把 Ar 和 CH4 或c3h8通入爐內(nèi)，配合處 理?xiàng)l件降到一定壓力，以爐 體為陽極，處理件為陰極， 兩極間通數(shù)百伏特直流電 發(fā)生輝光放電（glow discharge）產(chǎn)生高溫電漿， 碳離子高速?zèng)_向處理件表 面，可直接將離子注入表面 或發(fā)生陰極濺散形成FeN。（類似離子氮化）A、主要反應(yīng)式：Fe+C=FeCB、離子滲碳特點(diǎn)：