滲碳與滲氮一般是指鋼的表面化學熱處理* |* J( g% a# H% P
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滲碳必須用低碳鋼或低碳合金鋼。可分為固體.液體.氣體滲碳三種。應用較廣泛的氣體滲碳，加熱溫度900-950攝氏度。滲碳深度主要取決于保溫時間，一般按每小時0.2-0.25毫米估算。表面含碳量可達百分之0.85-1.05。滲碳后必須熱處理，常用淬火后低溫回火。得到表面高硬度心部高韌性的耐磨抗沖擊零件。
! y2 F J5 x) ~- j4 g/ w: l滲碳鋼的化學成分特點
; q6 @ S. ^! i; S2 A' K2 F (1)滲碳鋼的含碳量一般都在0.15--0.25％范圍內,對于重載的滲碳體,可以提高到0.25--0.30％,以使心部在淬火及低溫回火后仍具有足夠的塑性和韌性。但含碳量不能太低,否則就不能保證一定的強度。
' e# o) L# N/ Q3 @1 \: X) U (2)合金元素在滲碳鋼中的作用是提高淬透性,細化晶粒,強化固溶體,影響滲層中的含碳量、滲層厚度及組織。在滲碳鋼中通常加入的合金元素有錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、硼等。* a/ B3 I1 N( n* {
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常用滲碳鋼可以分碳素滲碳鋼和合金滲碳鋼兩大類。
d P7 _" c% q (1)碳素滲碳鋼中,用得最多的是15和20鋼,它們經滲碳和熱處理后表面硬度可達56--62HRC。但由于淬透性較低,只適用于心部強度要求不高、受力小、承受磨損的小型零件,如軸套、鏈條等。: k$ S4 s- U( X, i
(2)低合金滲碳鋼如20Cr、20Cr2MnVB、20Mn2TiB等,其滲透性和心部強度均較碳素滲碳鋼高,可用于制造一般機械中的較為重要的滲碳件,如汽車、拖拉機中的齒輪、活塞銷等。
: ^/ L* D5 t/ E7 O" n (3)中合金滲碳鋼如20Cr2Ni4、18Cr2N4W、15Si3MoWV等,由于具有很高的淬透性和較高的強度及韌性,主要用以制造截面較大、承載較重、受力復雜的零件,如航空發動機的齒輪、軸等。2 r$ D" N! C ~, @
, q0 `( r9 s9 S" R. t& ?- ~滲碳工藝是一個十分古老的工藝，在中國，最早可上溯到2000年以前。起先是用固體滲碳介質滲碳。在20世紀出現液體和氣體滲碳并得到廣泛應用。后來又出現了真空滲碳和離子滲碳。到現在，滲碳工藝仍然具有非常重要的實用價值，原因就在于它的合理的設計思想，即讓鋼材表層接受各類負荷（磨損、疲勞、機械負載及化學腐蝕）最多的地方，通過滲入碳等元素達到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲勞強度及耐蝕性﹐而不必通過昂貴的合金化或其它復雜工藝手段對整個材料進行處理。這不僅能用低廉的碳鋼或合金鋼來代替某些較昂貴的 9 n- h/ q( A# f! [2 @% l- Z+ D
高合金鋼，而且能夠保持心部有低碳鋼淬火后的強韌性﹐使工件能承受沖擊載荷。因此，完全符合節能、降耗，可持續發展的方向。 近年來，出現了高濃度滲碳工藝，與傳統工藝在完全奧氏體區（溫度在900~950℃，滲碳后表面碳質量分數為0.85%~1.05%）進行滲碳不同，它是在Ac1～Accm之間的不均勻奧氏體狀態下進行，其滲層表面碳濃度可高達2%～4%。其結果可獲得細小顆粒碳化物均勻、彌散分布的滲層。其滲碳溫度降至800℃～860℃溫度范圍，可實現一般鋼材滲碳后直接淬火；由于高濃度滲碳層含有很高數量（20%～50%）的彌散分布的碳化物，故顯示出比普通滲碳更優異的耐磨性、耐蝕性，更高的接觸與彎曲疲勞強度，較高的沖擊韌度、較低的脆性及較好的回火穩定性。該工藝還具有適用性廣、對設備無特殊要求等優點，具有較高的經濟效益和實用價值，近年來在國內外獲得競相研究與開發。
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發表于 2016-8-30 17:43:42
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