气体渗碳 百科内容来自于: 百度百科

气体渗碳,由于适合大量生产化,作业可以简化,品质管制容易算特点,目前最普遍被采用。此法有变成气体(或称发生气体)及滴注式之两种。

概述

变成气体方式之方法是将碳化气体(C4H10,C3H8,CH4等)和空气相混合后送入变成炉(Gasgenerator),在炉内1000~1100℃之高温下,使碳化氢和空气反应而生成所谓变成气体(ConvertedGas),由变成炉所生成的气体有各种称呼,这里方便上叫做变成气体。变成气体以CO、H2、N2,为主成份,内含微量CO2、H2O、CH4,然后将此气体送进无外气泄入的加热炉内施行渗碳。渗碳时,因所需的渗碳浓度不同,在变成气体内添加适当量的C4H10、C3H8、CH4等以便调渗碳浓度。
气体渗碳有关的反应如下所示:
2CO=〔C〕+CO2……(1)
CO+H2=〔C〕+H2O……(2)
CH4=〔C〕+2H2……(3)
C2H6=〔C〕+CH4+H2……(4)
C3H8=〔C〕+C2H6+H2……(5)
此处析出的碳为活性碳〔C〕,此碳渗入钢中扩散而渗碳。
高级碳化氢以式(4)、(5)的反应依序分解,成为低级碳化氢,最后成为CH4,进行式(3)的分解,式(4)、(5)的分解速度比式(3)快。这些反应还会引起下示的副反应
H2+CO2=CO+H2O……(6)
CH4+CO2=2CO+2H2……(7)
CH4+H2O=CO+3H2……(8)
以上为气体渗碳的基本反应。
进行气体渗碳时,需要前述的气体变成炉、处理炉及其它附属设备,都属于气密式炉体,炉内有风扇使渗碳及温度均匀化。
在变成炉变成的渗碳性气体,以对应于处理目的的气体组成或露点的气体导入处理炉。
此气体参与的渗碳,会副生CO2,减低渗碳性,为了从钢材表面除去CO2,有必要以某速度以上使渗碳性气体流动,调节气体流量,使炉内气体每1小时置换5~10次,又为了防止炉外的氧化性气体混入,炉内压力要保持稍高于1气体。
取出、装入处理品之际,要实施火陷帘,防止空气混入,免得爆炸。
渗碳终了后进行淬火,不过渗碳温度当作淬火温度时太高的话,可降低气体的碳位,降低炉温,成为淬火适温后淬冷。
淬火用油若不适当,则即使在炉内为光辉状态,淬入油中时也会氧化着色,达不到光辉处理的目的;淬火油阻害光辉性的因子有油的氧化、残留碳、硫量等油的性状或直接与组成有关者,或微量的水分及空气混入的活,也会降低光辉度。气体渗碳后降低温度至800℃以后直接淬火于水或油中,此时若使用麻淬火之处理则可减少淬火变形,又气体渗碳后之组织,其表皮含碳浓度与芯部含碳量之间有显著之差异,所以渗碳后须施以扩散退火(900~950℃),此后在800℃淬火之,淬火后必须在150~180℃施以低温回火

气体渗碳氮化法

气体渗碳氮化时,渗碳和渗氮作用同时进行。气体渗碳用的气体渗碳用的气体用来产生渗碳作用,而NH3气体用产生渗氮作用。气体渗碳氮化温度为704~900℃,其处理时间比气体渗碳法短,得较薄的硬化层,所得渗碳氮化结果类似于液体渗碳氮化所得者。
处理层的硬化能,比由渗碳所得的渗碳层好,所以把渗碳氮化和淬火适当配合时,碳钢或低合金钢也可以得到十分安定的高硬度硬化层。由此法所得的硬化层深度为0.07~0.75㎜。淬火时可采用油淬火,有时可实施气体淬火来防止淬火变形而仍能得到高的表面硬度。
渗碳氮化所使用的钢由以低碳构造用钢和低合金构造用钢为主,其主要目的是改善耐磨性。假如同时要满足耐荷重性和耐磨性,首先渗碳1.5~1.8㎜,其次实施渗碳氮化,然后加以油淬火。
气体渗碳氮化层因为含有N,其回火软化抵抗性大,所以回火温度要比气体渗碳淬火者高。通常回火于190~210℃时,表面硬度为HRC58以上
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- 来自原声例句
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