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化学表面硬化法:渗碳表添运娱乐ty777.com面硬化处理法

2018年8月3日 添运娱乐 0条评论 0个引用

  渗碳硬化乃表面硬化法之一种,属于化学表面硬化法。渗碳者先于钢之表面产生初生态之碳,而后使之渗入钢之表面层,逐渐扩散入内部。初生态之碳乃由CO或CH4等气体分解而得。CO之来源或由含有CO之气体得之,或由固体渗碳剂之反应而产生于渗碳容器内,或者由含有氰化物之盐浴得之。初生态之碳由钢之表面扩散入内部时,钢之温度须增高至沃斯田铁化温层范围内,使初生态之碳埂于扩散,盖沃斯田铁可溶解较多之〞C〞而肥粒铁则溶解力极小,故渗碳温度必须在Ac3要以上之温度。以便渗碳作用得以进行。再配合各种热处理法,使得钢之去面生成高碳硬化心部低碳之低硬度层。使处理供具有表面硬而耐磨,心部韧而耐冲击之性质。

  (一)渗碳法之种类渗碳法按使用之渗碳剂而可分为如下三大类:(1)固体渗碳法:以木炭为主剂的渗碳法。(2)液体渗碳法:以氰化钠(NaCN)为主剂之渗碳法。(3)气体渗碳法:以天然气、丙烷、添运国际娱乐丁烷等气体为主剂的渗碳法。

  (二)渗碳法之比较(1)固体渗碳法长处:(a)设备费便宜,操作简单,不需高度技术。(b)加热用热源,可用电气、瓦斯、燃料油。(c)大小工件均适,尤其对大形或需原渗碳层者有利。(d)适合多种少量生产。短处:(a)渗碳深度及表面碳浓度不易正确调节,有过剩渗碳的倾向。处理件变形大。(b)渗碳终了时,不易直接淬火,需再加热。(c)作业环境不良,作业人员多。

  (2)液体渗碳法长处:(a)适中小量生产。设备费便宜。不需高度技术。(b)容易均热、添运娱乐手机版登陆急速加热,可直接淬火。(c)适小件、薄渗碳层处理件。(d)渗碳均匀,添运娱乐手机版登陆表面光辉状态。短处:(a)不适于大形处理件的深渗碳。(b)盐浴组成易变动,管理上麻烦。(c)有毒、排气或公害问题应有对策。(d)处理后,表面附着盐类不易洗净,易生锈。(e)难以防止渗碳。有喷溅危险。

  (3)气体渗碳法长处:(a)适于大量生产。(b)表面碳浓度可以调节。(c)瓦斯流量、温度、时间容易自动化,容易管理。短处:(a)设备费昂贵。(b)处理量少时成本高。(c)需要专门作业知识。

  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,不过炉及其它设备也较简单,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 = CO2C + CO2 = 2 COCO在钢表面分解,析出碳〔C〕。2 CO =〔C〕+ CO2

  〔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。

  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。一般以碱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,添运娱乐手机版登陆施行回火,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。

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