常用渗碳温度选择930℃的原因

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 淬火油的管理与监测
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