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常用渗碳温度选择930℃的原因

发布时间:2013-11-15 09:27
渗碳温度越高,表面碳浓度随之增高,渗入的速度增大,渗层的碳浓度和厚度也增加,而且渗层中碳的浓度梯度变化较平缓;渗碳温度越低,其效果相反,前提是渗碳介质和渗碳时间保持相同条件的情况下。渗碳温度提高,其扩散系数显著提高,这是主要原因。 提高渗碳温度能提高渗速,渗碳时间缩短,这是因为当渗碳温度从920℃升高到1000℃时,扩散系数可提高1.7倍以上。若在渗碳时间相同的情况下,其渗层深度也必定增大。获得1.5mm的渗层,930℃需要7h,而1000℃只需3h。 碳原子从表面向内部扩散迁移的速度越高,说明渗碳的温度越高,因此从表及内的碳浓度梯度就必定趋于平缓。随着渗碳温度的提高,铁原子自扩散加剧,使钢件表面脱位原子和空穴数增多,更有利于表面吸收和溶解碳原子。同时,温度升高也增加了奥氏体对碳的溶解度。 提高渗碳温度,不仅能提高渗速、增加渗层深度、减缓浓度梯度的变化,而且也能提高渗层的碳浓度。原因是提高渗碳温度合金碳化物的稳定性降低,促使碳化物溶解到奥氏体中,碳原子从碳化物中解脱出来成为自由状态,有利于扩散和增加奥氏体的溶碳能力。 提高渗碳温度虽然有以上好处,但也存在着一些尚待解决的问题。首先,需要解决设备方面的问题,目前的渗碳炉最高使用温度为950℃,温度越高,炉子的寿命也越短;其次,要研究适合高温渗碳的钢材,目前所用的渗碳钢在950℃以上长时间加热渗碳,晶粒都会急速长大,导致力学性能恶化,往往渗碳后要增加细化晶粒的正火或不得不进行双重淬火,工件的变形大,也增加了生产成本。目前生产中,常规的渗碳工艺温度大都选定为920~950℃。 本文参考《热处理工艺问答》一书。 相关链接 第二十届广州国际热处理、工业炉展览会

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