滲碳與滲氮一般是指鋼的表面化學熱處理. G: {3 `. U+ f/ l
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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。" Z% D6 Z4 e4 \% V
滲碳鋼的化學成分特點
. [9 c" E0 W# H( k (1)滲碳鋼的含碳量一般都在0.15--0.25％范圍內(nèi),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。
M) N) Z0 s0 C2 K- S: h, I; l2 I" q (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。$ P2 m/ r( U1 M
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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。
* @: p( {5 V: X' b. t (1)碳素滲碳鋼中,用得最多的是15和20鋼,它們經(jīng)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。
4 g/ i. F5 A( W$ ~! m' o* D' d (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。
& E/ c1 i: U4 `4 o# D (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(fā)動機的齒輪、軸等。
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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(zhì)滲碳。在20世紀出現(xiàn)液體和氣體滲碳并得到廣泛應用。后來又出現(xiàn)了真空滲碳和離子滲碳。到現(xiàn)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
l/ x8 F- y4 D& V/ H9 Q$ y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(jié)能、降耗，可持續(xù)發(fā)展的方向。 近年來，出現(xiàn)了高濃度滲碳工藝，與傳統(tǒng)工藝在完全奧氏體區(qū)（溫度在900~950℃，滲碳后表面碳質(zhì)量分數(shù)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(tài)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(xiàn)一般鋼材滲碳后直接淬火；由于高濃度滲碳層含有很高數(shù)量（20%～50%）的彌散分布的碳化物，故顯示出比普通滲碳更優(yōu)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(wěn)定性。該工藝還具有適用性廣、對設備無特殊要求等優(yōu)點，具有較高的經(jīng)濟效益和實用價值，近年來在國內(nèi)外獲得競相研究與開發(fā)。
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發(fā)表于 2016-8-30 17:43:42
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