如何用渗碳热处理提高钢件性能
2023-06-07
渗碳热处理是一种改善钢件表面性能的工艺，它可以使低碳钢或低碳合金钢的表层富含碳，从而提高表面的硬度、耐磨性、抗疲劳强度和抗腐蚀能力，同时保持心部的韧性和塑性。渗碳热处理主要包括渗碳、淬火和回火三个步骤。
渗碳是指将钢件置于富含活性碳的介质中，加热到850-950℃，保温数小时，使碳原子从介质中渗入钢件表层，形成一定深度的渗碳层。渗碳介质可以是固体、液体或气体。固体渗碳介质通常是由木炭、焦炭、动物骨炭等与碱金属盐或氯化物混合而成的粉末，钢件与粉末紧密包裹在一起，放入封闭的容器中进行渗碳。液体渗碳介质通常是由氰化钠、氯化钡等组成的熔盐，钢件浸入熔盐中进行渗碳。气体渗碳介质通常是由天然气、丙烷、甲烷等与空气或氧气混合而成的可燃气体，钢件置于气体流动的炉膛中进行渗碳。固体渗碳适用于大型或不规则形状的工件，但速度较慢，操作较复杂；液体渗碳适用于小型或中型的工件，速度较快，操作较简单；气体渗碳适用于各种形状和尺寸的工件，速度较快，操作较简单，而且可以精确控制气体组成和温度。
淬火是指将渗碳后的钢件迅速冷却到马氏体转变点以下，使表层高含碳奥氏体转变为硬质马氏体，而心部低含碳奥氏体转变为软质马氏体或珠光体。淬火冷却介质可以是水、油、盐水、空气或惰性气体等。淬火冷却速度要根据钢件的材料、形状和尺寸选择合适的介质和方式，以避免过冷或过热现象。过冷会导致表层残余奥氏体过多，降低硬度和耐磨性；过热会导致表层马氏体过细，增加脆性和开裂倾向。
回火是指将淬火后的钢件加热到低于临界点的适当温度，保温一定时间后缓慢冷却，以消除淬火应力，稳定组织结构，提高韧性和塑性。回火温度一般在150-250℃之间，回火时间一般在1-2小时之间。回火可以使表层马氏体松弛和分解，形成残余奥氏体和碳化物的混合物，增加韧性和耐磨性；回火也可以使心部马氏体或珠光体松弛和分解，形成铁素体和碳化物的混合物，增加韧性和塑性。
渗碳热处理是一种广泛应用于低碳钢或低碳合金钢制造的各种零件的工艺，如齿轮、轴、链条、弹簧、刀具等。渗碳热处理可以提高零件的使用寿命和可靠性，降低材料成本和加工难度。
渗碳是指将钢件置于富含活性碳的介质中，加热到850-950℃，保温数小时，使碳原子从介质中渗入钢件表层，形成一定深度的渗碳层。渗碳介质可以是固体、液体或气体。固体渗碳介质通常是由木炭、焦炭、动物骨炭等与碱金属盐或氯化物混合而成的粉末，钢件与粉末紧密包裹在一起，放入封闭的容器中进行渗碳。液体渗碳介质通常是由氰化钠、氯化钡等组成的熔盐，钢件浸入熔盐中进行渗碳。气体渗碳介质通常是由天然气、丙烷、甲烷等与空气或氧气混合而成的可燃气体，钢件置于气体流动的炉膛中进行渗碳。固体渗碳适用于大型或不规则形状的工件，但速度较慢，操作较复杂；液体渗碳适用于小型或中型的工件，速度较快，操作较简单；气体渗碳适用于各种形状和尺寸的工件，速度较快，操作较简单，而且可以精确控制气体组成和温度。
淬火是指将渗碳后的钢件迅速冷却到马氏体转变点以下，使表层高含碳奥氏体转变为硬质马氏体，而心部低含碳奥氏体转变为软质马氏体或珠光体。淬火冷却介质可以是水、油、盐水、空气或惰性气体等。淬火冷却速度要根据钢件的材料、形状和尺寸选择合适的介质和方式，以避免过冷或过热现象。过冷会导致表层残余奥氏体过多，降低硬度和耐磨性；过热会导致表层马氏体过细，增加脆性和开裂倾向。
回火是指将淬火后的钢件加热到低于临界点的适当温度，保温一定时间后缓慢冷却，以消除淬火应力，稳定组织结构，提高韧性和塑性。回火温度一般在150-250℃之间，回火时间一般在1-2小时之间。回火可以使表层马氏体松弛和分解，形成残余奥氏体和碳化物的混合物，增加韧性和耐磨性；回火也可以使心部马氏体或珠光体松弛和分解，形成铁素体和碳化物的混合物，增加韧性和塑性。
渗碳热处理是一种广泛应用于低碳钢或低碳合金钢制造的各种零件的工艺，如齿轮、轴、链条、弹簧、刀具等。渗碳热处理可以提高零件的使用寿命和可靠性，降低材料成本和加工难度。
