快速渗碳工艺

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・　

　・ ｌ６　

綦 传 齿动　

２

００ 年第２１ 　期

快

速渗 碳 工 艺　

法国　 ｒＬｑ ｅ Ｌｉ ＥＦ・　 ｉｄｕ， Ｌ ＶＥＥＲ和 ・Ｄ ＤＭＥＯ ＧＵＲ 　

Ｅ摘

要实验 室 和工 业 条 下件 气体的 渗碳 试 都验 证 实 氮：的 例 比 为 ５／ 的０一　 ０无５

氧 化碳和 混 合 气氢 传 比 的 统 氮 ／甲醇 或 热吸型 氛气 具有 高 的碳 传 递 系数更 ，因 而 可　 短缩工 艺 周 期近 ４ ％ 。 法 国也在值得 推 广 这种 控 可 性 好更、 匀而 又均不 降 冶金低质 　０

更量的新法方 。

　ｌ 丹● 　 　 　 Ｉｊ

吾

　

作 用 的研 究 成 果 。检 测 １在０℃ 于 Ｃ 　下 ００ ／Ｏ

渗

碳 和碳 氮共渗 用 来是提 高钢 件力 学 性　 能 的热 处 理方 法 。渗 碳 氛 气的 活 性物质 　是

Ｃ Ｈ２ 和碳 气渗 一 般氛由 Ｃ ｉＨ和 Ｎ 　组Ｏ 。 Ｏ、 ２

２Ｈ 合 混 气 处 中理的 钢 材质 量， 明 ５／ ０说 ５　

Ｏ０ ２Ｈ 昆合 气 渗 的 速碳 度更 快 。 因此 ， 们　 Ｃ 　 人

／ 完全认 可增 了 Ｐｏ×ＰＨ大 积）可 提 高渗 　碳ｃ （ 乘动

力 学的 观 点 。 吸 热在 式 氛 （气０ Ｃ ２ ％ 　、Ｏ

成

，碳 气体Ｃ 的 浓 度 低于３ ％。 这 成些 　 渗 Ｏ３ 分或 是 接直 产 生 （如 甲 醇 裂解 ，Ｎ ２ 　 不 加 或

加 Ｎ２ ， 是例在 外部 发 生 中 由器甲 烷部 分 　 ）氧或化而

生 成 。

　４ ％２ 中Ｈ ， 乘 积 等于 ００ 而 在 ％Ｃ５ 　 ０ ）该 ．，８ ０ 、

５ Ｏ％２Ｉ合 气 中则 等 于０２ 。 ０ － 混－Ｉ ．５ 　

由

Ａ ｒｑ ｅ 行 ｉ 的其 他试 ，验钢 件 　 　ｉｕｄ 进 ｉＬ在 最 初 的渗 碳动力 学 方 面 ， 与 Ｆ果ｕ ｈ ｎ一　 结ｅｒ ａ

致。虑考到个整渗 碳 理 原 ，难理 解 一 当个 　不

以前

研 的究表 明碳 传 动递力 学 变的 化 　

是ＣＯ 和 ２Ｈ浓 度乘 积的 函 数。由 Ａ Ｌ ｉｑ ｅｉｒ ｉ ｄｕ　 　

开 的热发处 理 艺工（ 利 号ＷＯ ９５ ２／） 专 ５９９ 获　１

Ｃ

分 子 吸附 表 面在 ， 个 Ｈ Ｏ 一２分 子 Ｃ 与 分 　 Ｏ解产 的生氧 原 子 反应 氧， 原 子通过 氢 的与　 使 反应 而 除解吸 附， 具 有 更 的亲 和 力 高。并 　 通常 甲醇 基 和 吸热 式 氛 由于 气 合其成 　方 式含 有 氮 。氮 无 助 于 渗碳 ， 而冲淡 了活 　性反

得 了Ｐ ｏ （ 乘积最大值 的混合气 ， Ｃ　 ｃ ×Ｐ ）心即 Ｏ

和 ２Ｈ压 都接 近 ０ ５巴 （氛） 该文 第的　 分．气

。一

部分

研 究证 实 了 在 实 炉验 用内 Ｃ／ Ｏ

Ｈ２混 　同 ／Ｃ －例 和温 度 态状的 控 ／ 整 制方　 Ｏ￣比 ２－ Ｉ调

合气渗

周 碳期缩短 ，研 成制一 种适 于用　不 并

。 法

　成 分，Ｃ 使 Ｏ和 Ｈ 浓度降 。低氮工在 表件面 　２ 还起防护 作 用 碍 ， Ｃ 附 。从 吸渗 碳 气　 阻 Ｏ 中除氛氮去 提可高渗动碳力 。学　 位 时间单内 ， 氛递 传 零 到表 件 面单　位气 面 积上的碳 通 量 由Ｊ下式给 定 　：

＝Ｊ Ｃｐ—Ｃ ） （ × ｓ　Ｐ（） １ 　

快速碳 工渗 艺（ Ｅ） ＨＣ 已 网带在炉和 期　

周式 中进炉 行了 业工生 产 验试。该 文 也 工对业 　

试

验的 结果 进 行 了 评述 。进 行 了冶 金 析 分　测 内 定氧 化 残和余 奥氏体 级别 ， 对 工 艺 量质 并

　 进 行了 价评。 　

２ 艺工说 明　 １

７９ ３年， ｒ ｅ ａＦ ｈｎｕ 发表了有 关 在 Ｃ／ Ｏ　Ｈ２

式 中 ：　质 量 传递系数 （ ｇ ｃ。 Ｋ ｍ、 ＿、 　Ｓ　； 一）　Ｃ —— 碳势 （量 ％ ）　 Ｐ 质； Ｃ —— 工 件表面 碳度 （ 浓量％）　 质Ｓ。 式（）１ 的直 接 结果是将 渗碳 碳 提 高 至势　

氛中气 氏体 渗碳 动力奥 学 Ｃ及和 Ｈ 分压　 ２

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０ ０ ２年第２１ 期　

綦 齿

传动　

・７ ・１ 　　

渗

体碳形 成极 限 以上 可 增 加 单 位时 间 内的　碳

新 线 的曲 较 。比Ｃ 含 量 较高 ， 势随 　 Ｏｃ碳 ２ ０

波 动引 起的 变 化 越 小， 种 情 况在 ５９２碳　 这１ 势为 ０２８ ２ ．１ ～． 范 围％ 较， Ｎ ／比 ２ 醇 甲 ／ ０ ４６　０

量通。 是快但速 渗碳工艺是立 建在高碳提　

递传系 数 ｐ 基的 础上 ， ｐ 决取于 与 Ｐ ｏ ×而ｃ ＰＨ） 积　有关 的 气氛 性活 。 ｆ 　乘为 了 明证 Ｃ 的 度 浓 ２ 从％提 高 到 　Ｏ０ ５ 会 ％导致 渗 碳 动力 学 大增， 一 台容 积为 　 在

０１ ０ ５立 方 米 的 ． 井 式 中按炉以 下 件条进 行 了　

与 Ｃ

２Ｈ５ ０／两条 曲线 时 尤其 明 。显这　 Ｏ 　／ ５０意 味 着 在 Ｃ Ｈ２５ ０／ 氛气 中ｃ Ｏ／ 　 ０５ｏ ２含 量小

的　变 化 引 起 碳势 改 变 的与 ４／ ０或 ２／ ０的　０ ６０

８

Ｎ 醇２ 氛 比 气 起 来更小 Ｃ 。富集 的气 氛　胛 Ｏ 比 传 统 的 体气 渗 碳介 质 更容 易 控 制 ，使均 　

匀性提高并 　。

多试 种 ：验体 气 氛由 Ｃ Ｈ两２种气 体 混 合 　 气／Ｏ而 成 ， Ｏ

的比例 在 １ ～１０％之 间 变化 。 　碳 ０Ｃ０ 势通 由入的 丙烷 （ 丙 烯 ） 进 调行节 。测 量 　无 量 并调 节 ＣＨ２ 和 ｃ的 浓 度。 将１ ＮＣ

　 Ｏ、 ２０ ６ ６

３ 工艺 验　证３

１实 验 室 验证 ．

试　 （样 球） 别 在 Ｃ Ｈ ５２／ ０ 氛气 、 ／小 Ｏ分 　／０ ５氮　

甲 ２ 醇／０和 ／４０的 气氛 进 中 对行 比处　０ ８０ ６

图２ 为 １ＮＣ ６ 试６ 样 在 ９ 、 ５Ｏ／ 　 ℃２ ＣＨ２

５ ／

０气氛 中和 ２ 甲醇Ｎ气 氛中渗 碳 １小 时　 ０５ ／ 的碳 势 分 布 曲 线 ，氛 碳 势 控 制 在 都 气 ． 　１

％ ２。相 的同 理 时 间 处， 渗入钢 中 量的在 　５

碳理

用；薄片法方测定气氛 碳的 势。 采　 碳渗 氛 的 碳气势 般 是 采 一 氧用探 头 　或ｃ 分析 仪 与 Ｃ 析 分联 仪合进行 控 制 的。２ ０ 　Ｏ 通 过 如下 碳 渗反 应 一 之的平 常衡数 实 的　 测 浓度 计以算 气 的氛 活 度 。碳

２＿） Ｃ　＋ 　 Ｃｃ ￣Ｅ ２０ Ｏ＋Ｃ２Ｈ ＋Ｃ２ Ｈ 　∞

ＣＯ 　＋Ｃ ２ １　／ ０

２ＣＨ２气 氛 中在 Ｎ２比甲 醇 气氛 中 高 ５ ， Ｏ／ ％／０ 　 是 这由于更 高 渗的 碳 力 动学所 致，而 然，即 使 在　Ｃ Ｈ ２０ ５Ｏ 　 ／／％０气氛 中 的 碳 传递系 大 数３ ５

　倍 ，理 时 间 却 没 有 缩 至短 相 程同 ，度 扩　似 处类

进散 入 中钢 其 的他 素因也 响影 渗碳层 厚度 。

　＋５ ／ ｝ ｅ， ／ｅ ５ ．（，｛ ｌｌ　 ！ ｛ｌ ，，２ ｌ。３ ｉ ９ ｉ　 　　Ⅲ ｃ ／　 Ｃ－： －ｉ㈦ ｌ 　 ０ ，　 ｌ２ ．Ｉ３ ’ ＿Ｉ Ｉ 　：： Ｉ ，： ２ Ｉ　 ｆ　－ 　． Ｉ Ｉ ＂Ｎｅ，－ ． ： Ｉ． ４Ｉ Ｐ ５ ０５

．　

这

公 式些在 无 氮 的 气 中精氛确 的调 控 　 传 的 统碳渗 处 （理同 ｌａａ 　 工 艺 样 ）那不　 如 ｎ ｔＣ

适 是 宜的 。 推已导 出 新 的采了用 氧探 头 和ｃ 　 ２０

－

ｌ　 ｌＩ佴毒 ，－．ｃ．Ｉ‘‘ｌ Ｉ 　　Ｉｆ１ ２ －１Ｉ ｊ　

含

量 分 析仪 控 制快 速 碳渗工 艺 的公式 ，应 　对

每

一 个 ＨＣ比 ，值 不同出度温 的碳势下　 Ｏ／ ２得曲

线 （ ｃ为 的％ 函 ）　 作 ２数 ０。

｛ ｌ　 ：Ｉ 　Ｉ Ｉ ３Ｉ　 Ｉ● 　 ５ＩＩ Ｉ 　Ｉｔ ｌ　

表 ，面 Ｉ距　 离

图　２ Ｎ１Ｃ 　 ６６ 样 钢的

　分布碳（ 渗碳 度温 ９５； 　２Ｚ ）

外此 相，同 的 碳 下 试势 样 在 Ｈ２混Ｃ 在 　Ｏ／

气合 氛处中理表 后面 碳度浓更高 碳。传 递　阻

力Ｒ 在这 些混 合气 中 低 ， 更为Ｒ 与 碳传 递 　因 数系反 成比 ： ＝Ｒ１ ｔ这 种 效 还 果与 这些 气 　 。／ ？氛 获 得

表 面 浓 度 和 碳碳势 的 能 力 比 Ｎ 甲２　醇

Ｃ ｉ／１Ｏ ．　

气

氛快 多得 有

关 。 Ｎ１Ｃ ６６钢试 样在 Ｃ Ｈ２ Ｏ／　 ５ ０和 Ｎ／２甲 醇 ４／ ０气 氛中 处理时 间　的０５ ／０ 比较６也 列 在 图 ２中。试 样 在 Ｃ Ｈ 气２ 氛中 　Ｏ／

图

１ ９ ５时 势。 ｃ与％ 的 关 系 　　 ２℃碳 ｏ＝

１图是９ ５ 温度 下 统， 气 氛 线曲与　 ２１ ２ 传

维

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ｌ　・ ８ 　

綦

齿 动传　

２

０ ２０ 第 ｌ期　

处理 ３年 ～ ４ ０分５钟 获 得碳 分 的布和在　 ／ 　甲

醇 中 理 １处小 时的 碳浓 度 布分相 ， 理 似　 时处

缩 短间２ ５～ ５０％。　 ３ ２ 工 验业证　 ．

Ｃ

Ｈ） 气氛处 理 不同 时对间应 的 度硬分 　 布￣２

／ 线 示 于曲 图 ３Ｃ ２Ｈ气氛 处 理时 间 短　 缩 Ｏ。／３ ％， 效 硬化 层 深（ ５ Ｈ Ｖ处） 却深 了　０ 有 ５０

１％。Ｃ Ｈ ａ 气 处 理氛的 工 表 面件硬 度 　降 ０Ｏ

／ 工 试 验 在 Ａ业Ｔ ａｎ（— ｉｎＥ 、 国）２ Ｓ ｔｉ ｔ ｅ法 ｎ　 处 理热 公司 进 行 工 ， 生业 产条 件 下 验证 实 　 在

低

是 由于 对 该 金合钢 碳 控 制 不势当 ， 了制 　限 淬其硬 性 所致 。此外 ， ／ 　０５ Ｏ Ｃ Ｈ５ ／０２ 氛 的气 碳 传 　 递阻力 小于 ／Ｎ 气 氛 醇， 响了 表 碳面　 甲影

浓度。 　

评短 ：　

验

室 结的果 。 试 验 先 后在 网带 炉和 期 炉 上　

进行 ， 周 常这 些炉子 采 用 Ａｌ 　ａ　０ Ｎ ２ 通 ＋ｎｔＣ ４％ 　

６

％ 醇 气甲 氛 进 行 渗碳 ，氧 探 头 证 保碳 势 　 ０用

控。制 　

２ １３ 带网炉　 ．

．在采

用 ／ ａ 氛 Ｃ 进行处 理 过 中 程， ＯＨ 气　

气 相分 析发 氮现浓 度 在 ～１ ％２ （ 积 问 ，）５ ０ 体之

　用

“ ” （＜ ０ Ｃ ０软 钢 ％ ．＝１ 和 低合金 　钢（

０　） ２Ｎ 醇甲 ４／ ０ 和Ｃ ２ Ｈ０５ 　２ Ｍｓ 在 ０／ ６Ｏ／ 　／ ０５

取决 操 于作 状况 。从 炉 门进入 的空 气 是氮 含 　 量 主要 来的源 ， 第 一 个 果后是 降 低Ｐｃ） 　 其 （ ×

Ｐｏ｝ ）和 表 面 的 碳传递 数　。系 空 气 进 入　的 （ 积 第 Ｌ 二 个 影响是 加增了 氧 含 量， 通要 入碳比　需 控 制势 要 求 量的 还多 丙的 烷。 在 最 恰当 处　 理 条 的件下 ， 面硬 化层 深 度 无 疑 会增 加 ， 　 处 而表理

时间 会缩 短 。

混合 　气 添加 （ １Ｎ｝３中 进行 小 项 目 碳 的氮　 ％｛ ） 渗 处共 理 ， 理温 ８ ０ ，度 快 速 碳 渗工艺 处　 ℃ ８将

所 得 结果 采与用 Ａａｌ 　ｎｔ Ｃ 艺工所 结 获果 进行 　

比 较。 　

用采 Ｎ／ ２

甲醇 气氛碳共氮渗处 理 “ ”软 　

一

钢

分两步般 行进： 先 在井式 炉 中 零 将碳　件首

２ ２３ 周期炉　 ． ．Ａ２ Ｔ公司 在 密 封 火淬周 期炉（ Ｍ　加热　 １室 ） 用 Ｎ２ 　和 Ｃ１Ｍ Ｃ 　 制 齿 轮钢进 行　 中 ６０６ ５ 几 了 次试验 。 采用 强渗 散 工　艺 行 进 碳渗

　

含量提 至 高０１ ．ｍｍ 深 度 然后； 在带 炉网 中 　用 １１ ％ 势 碳完 成碳 氮 共渗 处理。 ．５　

处理 ： 渗 段 温阶度 为 ９ ， 势０ 为 １３ 强 ；℃４ 碳．％ 　 扩散 温 度 ０ ８ 势 ， 制控在 ７０—０ ９ Ｃ７ ．碳 ５． ％ 　之

间 后； 在５℃ 油 中淬火 。 ０ 　

距 最面薯Ｉ 表歪． 　 　 图

３２ Ｍ５ 氮碳共 后渗 硬度分布 曲线 　 ０ 　

钢 用 采 ／０Ｃ ５Ｈ２混合 气 碳氮 共渗 　处 ０５ Ｏ／ 　理则 省去了 述上 第 一 ，步至 将 处 理时 间 缩 　甚短 ５ 以％ 上， ＨＣ气２ 氛中处 理 有 的　 效Ｏ Ｏ／在

墅 蚕

§嵩 表歪 ，ｌ 　图

４１ ＭＣ ２和 Ｎ 　 Ｃ６５ ０ ６ 钢齿 轮 　

硬化层深 （

至５ ０Ｖ处 ） 用比 传 统 气氛 　 测５ 仍

Ｈ处理 的 厚 。从硬 度 分 再布 性 看 现 ， 发现处　 还 均 匀理 好 ， Ｏ／性气Ｉ氛 适很合 用 于处理 　这Ｃ Ｉ －２

一

齿

中 渗碳 硬部 分布度 线　曲

些 渗碳 难钢。 的　 ２Ｍ５ 零件 在网 带 中 采炉 Ｎ／用 ０ 钢甲醇和　

处理时 种为 ３间 分０ 的钟度硬 布分　 曲 ４ 见 图线 ４工 艺参 数 列 于 表 １中。 ２ ＮＣ ， ０工６　件

到０５５ Ｈ Ｖ的 有效 硬化 层 深为 １ ０ ｒ ｍ ．５，ａ 　

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o２

０ ０年２ 第 １期

綦　 传 齿　动

９・ ・　 １

　１ＭＣ

６５等的 于１ ｍｍ１， 用 户通 常 使 用 的　 ．５ 与 速 渗加碳 工 艺相 比 其处 理时 缩 间 短了３ 。 ％ ０　 内 氧 化 残和 余 奥 体氏 显微 片 照如 图５　 、 图 ６

略 ）可 见氧 化 网络（ 理 小６时 后 ） （ ， 深处　度 在 １ 内　， 化 层 厚 １ Ｍ 为 Ｃ 　１　 ｍ５氧 ６ ５ ４ ｍ ， Ｎ２Ｃ ６０为 ５ （ｍ表 ２。 在这 些 温 条 度件下 　ｇ见

）

厚的经常事生 。 发 在 开 　发 新工 艺 的过 程 中 ， 氧化 层 厚 与 内　各 种Ｃ Ｈ ２合 气 氛 ｃ中Ｏ ／混 ｏ和 Ｈ： 的２ 量含 ｏ　 有 关 ，Ｏ 　比例 ２在 １／０至 ９／ ０ 之 间　 ｃ变０ ０１９

化， 现 Ｈ ２ 氧对 动化 力学 的 影 比响 ｃ 发　 ｏ：ｏ

早 测先 量 的 低 合金 业 用 工钢 （ＸＣ １ ８ 型 ）氧 的　

层化 厚 １ ３—１在 　之 间 ，

于 每 种处 理 　因６ ｍ

大 对 。 当Ｃ 和Ｈ２ 含量相 等 时 ｏ 含 量 最　， Ｈ２ Ｏ 高但 。 用是５ ／０ ＩｚＣ混合 气 缩 短了 处　 ０５ 　 Ｏ／Ｉ 理 － 时 ，间以 减 薄氧 化层 厚， 的终 结 果表　 足 最 明：

使 延 即 长 时 间， 些 殊特 条件下 对 氧 化 高 　

一有

扩散阶 段 的 控 制 ，以 残余奥 体 氏都量　 小所于

０１ ％ 。

　度敏感

的 钢 氧，化层 厚 度 也未 超过１ ｇ 　 其 ５ｍ，与 其它 传 气 氛 相统 比 ，是 很 的低 数 ， 值且　这 而

是由 于 不在 同处 理阶段 的 件 条所 。 致　次 表层 合 金 元 素 由 生于 成氧 化 物 脱或 　

观察碳： 　

试在 验 程 中 ， 意 到过 Ｃ ２５Ｈ ／０渗 　 注／ 　Ｏ ０５碳 气 氛在 处 理工件 上 （制 其 富集 ） 炉碳内 　限 和很 少 生

成 黑 。 这碳样 的 碳黑需 要 定 期 烧 除 　以

而 化 ， 贫 淬致 后 火形 成屈 氏 软体 ， 学 层　 腐 化导 蚀后显 示 来 出。最好 在渗 碳 过 程中避 免 形　 屈 成氏 ，体以 保确 获 足得够 高 的压 应 ， 力 提而　从 力高性学 。 能

　

清 炉 子 洁，在 生 产中 是 一 种 浪费 。Ｃ 　 ２ 这 Ｏ　

混

合 氛 露 气 点 高较 ， 许具有 进 这 方 面 的　改也

性。能 　表 １ 期周炉 中 渗碳 处 ３理０ 分 钟 参　 的 ４数及 相 应 有的效 硬 化层 深

阶　　段加热 　９ 强０渗　 ℃

冷４至８ ０７ ℃　

５

结论

　

续持 时间（ ）势碳（ ） 　分％ ６　 ０ 　２０１ 　４　

０采

用 富Ｃ 氮无 气 氛 可 提 渗高碳 动力　 、 Ｏ学 。最 佳 气 氛是约 ５％０ ＋５Ｃ％ Ｈ２ Ｏ 。０实验　 室工业和 生产条件 下进行的验 证试 验表明 ：　 与Ｎ２ 甲 或 醇 吸热 式气氛 相比 ，碳 和 氮碳 　 渗 共／ 渗 时 间缩短 ３ ５ 。长 时 间 处 的 理仍　 ０ ０～ 显 ％示 出 渗碳 力 学动的 现 增 明加 。 艺 控 工 和制　调 方 整法 是 基 混于合 气中的 ％ ｃｚ 量 测值， ｏ 　 方该 适法 合 种 这 气氛 。需 要 新 的公 式去 控制 　 氛气 的碳 活度 结 果。 示 均 匀 性显好 在 ，　其并

它 次 试 验几 中 到 重 现得， 于 处 时理间 缩 短　 由 也可降低生成产 本 　。＊ 钢 的 成 　 分１Ｎ Ｃ１＝Ｃ ｉＮ６ ６ ５ｒ ６３ １＝（ Ｓ）０ １％ １ ５　ＡＩ Ｉ ： ．８ Ｃ

．， １Ｎ ｉ ． １１ ％４ ， ％２Ｃ ｒ０ ２．％ Ｍｎ， ３ ８ ，．０６ Ｓ 。 ｉ　％ Ｎ２Ｃ０ ６ ＝ ２Ｃｒ ｉ．００ ％ Ｃ， １．Ｎｉ ０ ６Ｎ ２： ３ １％ ，　

３１ 　

．０ ．８

　８

０ 扩散　 ７℃ 钢　

３

　 ０１ Ｍ 　 ６Ｃ５

０ ８． ２　 Ｎｃ 　０

６有 效

硬 化 层深 （ 至 ５０　５ Ｈ １Ｖ 处 　） １ １ｒｍ 　 ．５ａ

１ ０ｍ　ｍ ．５

心

部 度硬（ 内圆角 ） ４ ５ 　 ０ 齿ＶＨ 　１

５４ ７ Ｈ１Ｖ　

表 ２

渗碳 的层冶 金 分 析

　　钢１Ｍ 　 ６Ｃ ５２ Ｎ６０Ｃ　

面　

表 马氏体

　马

氏　

体 化物碳 渗碳（ 体）

　 表面脱 碳　

　无

无　

无

　无

　１ ． ８％ １ｒ Ｃ．０６％ Ｍ ｎ ３，， ８ ０．０％ ， Ｓ２ ｉ０ ．％ ２。 　Ｓ

余残 奥氏体

　内 氧　

＜１％化 　０

１ ｔｎ ４ 　

ａ＜１

　 ０％５ａ

ｔ　

ｎ

２ ５Ｍ０ ＝５ １１（ Ｓ ） ０ ２ ％ ，Ｃ０ ＝ Ｍｎ２５ ８ ＡＩ Ｉ ． ０ ：　１

％２Ｍ ， ２ｎ％ Ｓ ， ．０ ％４ Ｓ 　 ．、 ０５．５ ｉ＜０ Ｐ。

４冶 金分 　析在氧

性 混合气化中进 行的渗 碳 处 ， 理　 其 主要缺是点 氧性 化 成 （ 分 Ｃ如 ０２和 ２Ｈ 在 ｏ　 ）工 件 表 面 应 、 反 内成 氧 化 层 ，致 件工 力学 　生 导 性 能 降下。碳 势相 同，加 气 中 氛Ｃ含 量 ， 增 　Ｏ由于 Ｃ ２含 量 ０ 也 随 增之加 ，而 使 氧 层 化　增 从

Ｍ１Ｃ ６ ５ ＝１ ｎＭｒ ６ Ｃ５ ＝５ ＡＩ Ｉ１： １ ５．（Ｓ ）０　

８％ １ ，Ｃ ．５ Ｍｎ ，． ３ Ｃ％ｒ０． ０％ 。 Ｓ ２ １％１ ０， ３ｉ　

参 文献考（ ） 　略 明 霞胡译 自 （Ｔ ＡＴ ＥＡＨ Ｅ　 Ｒ ＴＭＥ 　　 Ｔ— Ｎ ＴＦ ＯＥ 　

ＭＡ Ｌ）ｏ １ Ｐ３ ９ ６。Ｓ ２ ．　ｏ ～５２ 　 赵世 罗横鑫 空　

校

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００ 年第２１ 　期

快

速渗 碳 工 艺　

法国　 ｒＬｑ ｅ Ｌｉ ＥＦ・　 ｉｄｕ， Ｌ ＶＥＥＲ和 ・Ｄ ＤＭＥＯ ＧＵＲ 　

Ｅ摘

要实验 室 和工 业 条 下件 气体的 渗碳 试 都验 证 实 氮：的 例 比 为 ５／ 的０一　 ０无５

氧 化碳和 混 合 气氢 传 比 的 统 氮 ／甲醇 或 热吸型 氛气 具有 高 的碳 传 递 系数更 ，因 而 可　 短缩工 艺 周 期近 ４ ％ 。 法 国也在值得 推 广 这种 控 可 性 好更、 匀而 又均不 降 冶金低质 　０

更量的新法方 。

　ｌ 丹● 　 　 　 Ｉｊ

吾

　

作 用 的研 究 成 果 。检 测 １在０℃ 于 Ｃ 　下 ００ ／Ｏ

渗

碳 和碳 氮共渗 用 来是提 高钢 件力 学 性　 能 的热 处 理方 法 。渗 碳 氛 气的 活 性物质 　是

Ｃ Ｈ２ 和碳 气渗 一 般氛由 Ｃ ｉＨ和 Ｎ 　组Ｏ 。 Ｏ、 ２

２Ｈ 合 混 气 处 中理的 钢 材质 量， 明 ５／ ０说 ５　

Ｏ０ ２Ｈ 昆合 气 渗 的 速碳 度更 快 。 因此 ， 们　 Ｃ 　 人

／ 完全认 可增 了 Ｐｏ×ＰＨ大 积）可 提 高渗 　碳ｃ （ 乘动

力 学的 观 点 。 吸 热在 式 氛 （气０ Ｃ ２ ％ 　、Ｏ

成

，碳 气体Ｃ 的 浓 度 低于３ ％。 这 成些 　 渗 Ｏ３ 分或 是 接直 产 生 （如 甲 醇 裂解 ，Ｎ ２ 　 不 加 或

加 Ｎ２ ， 是例在 外部 发 生 中 由器甲 烷部 分 　 ）氧或化而

生 成 。

　４ ％２ 中Ｈ ， 乘 积 等于 ００ 而 在 ％Ｃ５ 　 ０ ）该 ．，８ ０ 、

５ Ｏ％２Ｉ合 气 中则 等 于０２ 。 ０ － 混－Ｉ ．５ 　

由

Ａ ｒｑ ｅ 行 ｉ 的其 他试 ，验钢 件 　 　ｉｕｄ 进 ｉＬ在 最 初 的渗 碳动力 学 方 面 ， 与 Ｆ果ｕ ｈ ｎ一　 结ｅｒ ａ

致。虑考到个整渗 碳 理 原 ，难理 解 一 当个 　不

以前

研 的究表 明碳 传 动递力 学 变的 化 　

是ＣＯ 和 ２Ｈ浓 度乘 积的 函 数。由 Ａ Ｌ ｉｑ ｅｉｒ ｉ ｄｕ　 　

开 的热发处 理 艺工（ 利 号ＷＯ ９５ ２／） 专 ５９９ 获　１

Ｃ

分 子 吸附 表 面在 ， 个 Ｈ Ｏ 一２分 子 Ｃ 与 分 　 Ｏ解产 的生氧 原 子 反应 氧， 原 子通过 氢 的与　 使 反应 而 除解吸 附， 具 有 更 的亲 和 力 高。并 　 通常 甲醇 基 和 吸热 式 氛 由于 气 合其成 　方 式含 有 氮 。氮 无 助 于 渗碳 ， 而冲淡 了活 　性反

得 了Ｐ ｏ （ 乘积最大值 的混合气 ， Ｃ　 ｃ ×Ｐ ）心即 Ｏ

和 ２Ｈ压 都接 近 ０ ５巴 （氛） 该文 第的　 分．气

。一

部分

研 究证 实 了 在 实 炉验 用内 Ｃ／ Ｏ

Ｈ２混 　同 ／Ｃ －例 和温 度 态状的 控 ／ 整 制方　 Ｏ￣比 ２－ Ｉ调

合气渗

周 碳期缩短 ，研 成制一 种适 于用　不 并

。 法

　成 分，Ｃ 使 Ｏ和 Ｈ 浓度降 。低氮工在 表件面 　２ 还起防护 作 用 碍 ， Ｃ 附 。从 吸渗 碳 气　 阻 Ｏ 中除氛氮去 提可高渗动碳力 。学　 位 时间单内 ， 氛递 传 零 到表 件 面单　位气 面 积上的碳 通 量 由Ｊ下式给 定 　：

＝Ｊ Ｃｐ—Ｃ ） （ × ｓ　Ｐ（） １ 　

快速碳 工渗 艺（ Ｅ） ＨＣ 已 网带在炉和 期　

周式 中进炉 行了 业工生 产 验试。该 文 也 工对业 　

试

验的 结果 进 行 了 评述 。进 行 了冶 金 析 分　测 内 定氧 化 残和余 奥氏体 级别 ， 对 工 艺 量质 并

　 进 行了 价评。 　

２ 艺工说 明　 １

７９ ３年， ｒ ｅ ａＦ ｈｎｕ 发表了有 关 在 Ｃ／ Ｏ　Ｈ２

式 中 ：　质 量 传递系数 （ ｇ ｃ。 Ｋ ｍ、 ＿、 　Ｓ　； 一）　Ｃ —— 碳势 （量 ％ ）　 Ｐ 质； Ｃ —— 工 件表面 碳度 （ 浓量％）　 质Ｓ。 式（）１ 的直 接 结果是将 渗碳 碳 提 高 至势　

氛中气 氏体 渗碳 动力奥 学 Ｃ及和 Ｈ 分压　 ２

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０ ０ ２年第２１ 期　

綦 齿

传动　

・７ ・１ 　　

渗

体碳形 成极 限 以上 可 增 加 单 位时 间 内的　碳

新 线 的曲 较 。比Ｃ 含 量 较高 ， 势随 　 Ｏｃ碳 ２ ０

波 动引 起的 变 化 越 小， 种 情 况在 ５９２碳　 这１ 势为 ０２８ ２ ．１ ～． 范 围％ 较， Ｎ ／比 ２ 醇 甲 ／ ０ ４６　０

量通。 是快但速 渗碳工艺是立 建在高碳提　

递传系 数 ｐ 基的 础上 ， ｐ 决取于 与 Ｐ ｏ ×而ｃ ＰＨ） 积　有关 的 气氛 性活 。 ｆ 　乘为 了 明证 Ｃ 的 度 浓 ２ 从％提 高 到 　Ｏ０ ５ 会 ％导致 渗 碳 动力 学 大增， 一 台容 积为 　 在

０１ ０ ５立 方 米 的 ． 井 式 中按炉以 下 件条进 行 了　

与 Ｃ

２Ｈ５ ０／两条 曲线 时 尤其 明 。显这　 Ｏ 　／ ５０意 味 着 在 Ｃ Ｈ２５ ０／ 氛气 中ｃ Ｏ／ 　 ０５ｏ ２含 量小

的　变 化 引 起 碳势 改 变 的与 ４／ ０或 ２／ ０的　０ ６０

８

Ｎ 醇２ 氛 比 气 起 来更小 Ｃ 。富集 的气 氛　胛 Ｏ 比 传 统 的 体气 渗 碳介 质 更容 易 控 制 ，使均 　

匀性提高并 　。

多试 种 ：验体 气 氛由 Ｃ Ｈ两２种气 体 混 合 　 气／Ｏ而 成 ， Ｏ

的比例 在 １ ～１０％之 间 变化 。 　碳 ０Ｃ０ 势通 由入的 丙烷 （ 丙 烯 ） 进 调行节 。测 量 　无 量 并调 节 ＣＨ２ 和 ｃ的 浓 度。 将１ ＮＣ

　 Ｏ、 ２０ ６ ６

３ 工艺 验　证３

１实 验 室 验证 ．

试　 （样 球） 别 在 Ｃ Ｈ ５２／ ０ 氛气 、 ／小 Ｏ分 　／０ ５氮　

甲 ２ 醇／０和 ／４０的 气氛 进 中 对行 比处　０ ８０ ６

图２ 为 １ＮＣ ６ 试６ 样 在 ９ 、 ５Ｏ／ 　 ℃２ ＣＨ２

５ ／

０气氛 中和 ２ 甲醇Ｎ气 氛中渗 碳 １小 时　 ０５ ／ 的碳 势 分 布 曲 线 ，氛 碳 势 控 制 在 都 气 ． 　１

％ ２。相 的同 理 时 间 处， 渗入钢 中 量的在 　５

碳理

用；薄片法方测定气氛 碳的 势。 采　 碳渗 氛 的 碳气势 般 是 采 一 氧用探 头 　或ｃ 分析 仪 与 Ｃ 析 分联 仪合进行 控 制 的。２ ０ 　Ｏ 通 过 如下 碳 渗反 应 一 之的平 常衡数 实 的　 测 浓度 计以算 气 的氛 活 度 。碳

２＿） Ｃ　＋ 　 Ｃｃ ￣Ｅ ２０ Ｏ＋Ｃ２Ｈ ＋Ｃ２ Ｈ 　∞

ＣＯ 　＋Ｃ ２ １　／ ０

２ＣＨ２气 氛 中在 Ｎ２比甲 醇 气氛 中 高 ５ ， Ｏ／ ％／０ 　 是 这由于更 高 渗的 碳 力 动学所 致，而 然，即 使 在　Ｃ Ｈ ２０ ５Ｏ 　 ／／％０气氛 中 的 碳 传递系 大 数３ ５

　倍 ，理 时 间 却 没 有 缩 至短 相 程同 ，度 扩　似 处类

进散 入 中钢 其 的他 素因也 响影 渗碳层 厚度 。

　＋５ ／ ｝ ｅ， ／ｅ ５ ．（，｛ ｌｌ　 ！ ｛ｌ ，，２ ｌ。３ ｉ ９ ｉ　 　　Ⅲ ｃ ／　 Ｃ－： －ｉ㈦ ｌ 　 ０ ，　 ｌ２ ．Ｉ３ ’ ＿Ｉ Ｉ 　：： Ｉ ，： ２ Ｉ　 ｆ　－ 　． Ｉ Ｉ ＂Ｎｅ，－ ． ： Ｉ． ４Ｉ Ｐ ５ ０５

．　

这

公 式些在 无 氮 的 气 中精氛确 的调 控 　 传 的 统碳渗 处 （理同 ｌａａ 　 工 艺 样 ）那不　 如 ｎ ｔＣ

适 是 宜的 。 推已导 出 新 的采了用 氧探 头 和ｃ 　 ２０

－

ｌ　 ｌＩ佴毒 ，－．ｃ．Ｉ‘‘ｌ Ｉ 　　Ｉｆ１ ２ －１Ｉ ｊ　

含

量 分 析仪 控 制快 速 碳渗工 艺 的公式 ，应 　对

每

一 个 ＨＣ比 ，值 不同出度温 的碳势下　 Ｏ／ ２得曲

线 （ ｃ为 的％ 函 ）　 作 ２数 ０。

｛ ｌ　 ：Ｉ 　Ｉ Ｉ ３Ｉ　 Ｉ● 　 ５ＩＩ Ｉ 　Ｉｔ ｌ　

表 ，面 Ｉ距　 离

图　２ Ｎ１Ｃ 　 ６６ 样 钢的

　分布碳（ 渗碳 度温 ９５； 　２Ｚ ）

外此 相，同 的 碳 下 试势 样 在 Ｈ２混Ｃ 在 　Ｏ／

气合 氛处中理表 后面 碳度浓更高 碳。传 递　阻

力Ｒ 在这 些混 合气 中 低 ， 更为Ｒ 与 碳传 递 　因 数系反 成比 ： ＝Ｒ１ ｔ这 种 效 还 果与 这些 气 　 。／ ？氛 获 得

表 面 浓 度 和 碳碳势 的 能 力 比 Ｎ 甲２　醇

Ｃ ｉ／１Ｏ ．　

气

氛快 多得 有

关 。 Ｎ１Ｃ ６６钢试 样在 Ｃ Ｈ２ Ｏ／　 ５ ０和 Ｎ／２甲 醇 ４／ ０气 氛中 处理时 间　的０５ ／０ 比较６也 列 在 图 ２中。试 样 在 Ｃ Ｈ 气２ 氛中 　Ｏ／

图

１ ９ ５时 势。 ｃ与％ 的 关 系 　　 ２℃碳 ｏ＝

１图是９ ５ 温度 下 统， 气 氛 线曲与　 ２１ ２ 传

维

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・

ｌ　・ ８ 　

綦

齿 动传　

２

０ ２０ 第 ｌ期　

处理 ３年 ～ ４ ０分５钟 获 得碳 分 的布和在　 ／ 　甲

醇 中 理 １处小 时的 碳浓 度 布分相 ， 理 似　 时处

缩 短间２ ５～ ５０％。　 ３ ２ 工 验业证　 ．

Ｃ

Ｈ） 气氛处 理 不同 时对间应 的 度硬分 　 布￣２

／ 线 示 于曲 图 ３Ｃ ２Ｈ气氛 处 理时 间 短　 缩 Ｏ。／３ ％， 效 硬化 层 深（ ５ Ｈ Ｖ处） 却深 了　０ 有 ５０

１％。Ｃ Ｈ ａ 气 处 理氛的 工 表 面件硬 度 　降 ０Ｏ

／ 工 试 验 在 Ａ业Ｔ ａｎ（— ｉｎＥ 、 国）２ Ｓ ｔｉ ｔ ｅ法 ｎ　 处 理热 公司 进 行 工 ， 生业 产条 件 下 验证 实 　 在

低

是 由于 对 该 金合钢 碳 控 制 不势当 ， 了制 　限 淬其硬 性 所致 。此外 ， ／ 　０５ Ｏ Ｃ Ｈ５ ／０２ 氛 的气 碳 传 　 递阻力 小于 ／Ｎ 气 氛 醇， 响了 表 碳面　 甲影

浓度。 　

评短 ：　

验

室 结的果 。 试 验 先 后在 网带 炉和 期 炉 上　

进行 ， 周 常这 些炉子 采 用 Ａｌ 　ａ　０ Ｎ ２ 通 ＋ｎｔＣ ４％ 　

６

％ 醇 气甲 氛 进 行 渗碳 ，氧 探 头 证 保碳 势 　 ０用

控。制 　

２ １３ 带网炉　 ．

．在采

用 ／ ａ 氛 Ｃ 进行处 理 过 中 程， ＯＨ 气　

气 相分 析发 氮现浓 度 在 ～１ ％２ （ 积 问 ，）５ ０ 体之

　用

“ ” （＜ ０ Ｃ ０软 钢 ％ ．＝１ 和 低合金 　钢（

０　） ２Ｎ 醇甲 ４／ ０ 和Ｃ ２ Ｈ０５ 　２ Ｍｓ 在 ０／ ６Ｏ／ 　／ ０５

取决 操 于作 状况 。从 炉 门进入 的空 气 是氮 含 　 量 主要 来的源 ， 第 一 个 果后是 降 低Ｐｃ） 　 其 （ ×

Ｐｏ｝ ）和 表 面 的 碳传递 数　。系 空 气 进 入　的 （ 积 第 Ｌ 二 个 影响是 加增了 氧 含 量， 通要 入碳比　需 控 制势 要 求 量的 还多 丙的 烷。 在 最 恰当 处　 理 条 的件下 ， 面硬 化层 深 度 无 疑 会增 加 ， 　 处 而表理

时间 会缩 短 。

混合 　气 添加 （ １Ｎ｝３中 进行 小 项 目 碳 的氮　 ％｛ ） 渗 处共 理 ， 理温 ８ ０ ，度 快 速 碳 渗工艺 处　 ℃ ８将

所 得 结果 采与用 Ａａｌ 　ｎｔ Ｃ 艺工所 结 获果 进行 　

比 较。 　

用采 Ｎ／ ２

甲醇 气氛碳共氮渗处 理 “ ”软 　

一

钢

分两步般 行进： 先 在井式 炉 中 零 将碳　件首

２ ２３ 周期炉　 ． ．Ａ２ Ｔ公司 在 密 封 火淬周 期炉（ Ｍ　加热　 １室 ） 用 Ｎ２ 　和 Ｃ１Ｍ Ｃ 　 制 齿 轮钢进 行　 中 ６０６ ５ 几 了 次试验 。 采用 强渗 散 工　艺 行 进 碳渗

　

含量提 至 高０１ ．ｍｍ 深 度 然后； 在带 炉网 中 　用 １１ ％ 势 碳完 成碳 氮 共渗 处理。 ．５　

处理 ： 渗 段 温阶度 为 ９ ， 势０ 为 １３ 强 ；℃４ 碳．％ 　 扩散 温 度 ０ ８ 势 ， 制控在 ７０—０ ９ Ｃ７ ．碳 ５． ％ 　之

间 后； 在５℃ 油 中淬火 。 ０ 　

距 最面薯Ｉ 表歪． 　 　 图

３２ Ｍ５ 氮碳共 后渗 硬度分布 曲线 　 ０ 　

钢 用 采 ／０Ｃ ５Ｈ２混合 气 碳氮 共渗 　处 ０５ Ｏ／ 　理则 省去了 述上 第 一 ，步至 将 处 理时 间 缩 　甚短 ５ 以％ 上， ＨＣ气２ 氛中处 理 有 的　 效Ｏ Ｏ／在

墅 蚕

§嵩 表歪 ，ｌ 　图

４１ ＭＣ ２和 Ｎ 　 Ｃ６５ ０ ６ 钢齿 轮 　

硬化层深 （

至５ ０Ｖ处 ） 用比 传 统 气氛 　 测５ 仍

Ｈ处理 的 厚 。从硬 度 分 再布 性 看 现 ， 发现处　 还 均 匀理 好 ， Ｏ／性气Ｉ氛 适很合 用 于处理 　这Ｃ Ｉ －２

一

齿

中 渗碳 硬部 分布度 线　曲

些 渗碳 难钢。 的　 ２Ｍ５ 零件 在网 带 中 采炉 Ｎ／用 ０ 钢甲醇和　

处理时 种为 ３间 分０ 的钟度硬 布分　 曲 ４ 见 图线 ４工 艺参 数 列 于 表 １中。 ２ ＮＣ ， ０工６　件

到０５５ Ｈ Ｖ的 有效 硬化 层 深为 １ ０ ｒ ｍ ．５，ａ 　

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o２

０ ０年２ 第 １期

綦　 传 齿　动

９・ ・　 １

　１ＭＣ

６５等的 于１ ｍｍ１， 用 户通 常 使 用 的　 ．５ 与 速 渗加碳 工 艺相 比 其处 理时 缩 间 短了３ 。 ％ ０　 内 氧 化 残和 余 奥 体氏 显微 片 照如 图５　 、 图 ６

略 ）可 见氧 化 网络（ 理 小６时 后 ） （ ， 深处　度 在 １ 内　， 化 层 厚 １ Ｍ 为 Ｃ 　１　 ｍ５氧 ６ ５ ４ ｍ ， Ｎ２Ｃ ６０为 ５ （ｍ表 ２。 在这 些 温 条 度件下 　ｇ见

）

厚的经常事生 。 发 在 开 　发 新工 艺 的过 程 中 ， 氧化 层 厚 与 内　各 种Ｃ Ｈ ２合 气 氛 ｃ中Ｏ ／混 ｏ和 Ｈ： 的２ 量含 ｏ　 有 关 ，Ｏ 　比例 ２在 １／０至 ９／ ０ 之 间　 ｃ变０ ０１９

化， 现 Ｈ ２ 氧对 动化 力学 的 影 比响 ｃ 发　 ｏ：ｏ

早 测先 量 的 低 合金 业 用 工钢 （ＸＣ １ ８ 型 ）氧 的　

层化 厚 １ ３—１在 　之 间 ，

于 每 种处 理 　因６ ｍ

大 对 。 当Ｃ 和Ｈ２ 含量相 等 时 ｏ 含 量 最　， Ｈ２ Ｏ 高但 。 用是５ ／０ ＩｚＣ混合 气 缩 短了 处　 ０５ 　 Ｏ／Ｉ 理 － 时 ，间以 减 薄氧 化层 厚， 的终 结 果表　 足 最 明：

使 延 即 长 时 间， 些 殊特 条件下 对 氧 化 高 　

一有

扩散阶 段 的 控 制 ，以 残余奥 体 氏都量　 小所于

０１ ％ 。

　度敏感

的 钢 氧，化层 厚 度 也未 超过１ ｇ 　 其 ５ｍ，与 其它 传 气 氛 相统 比 ，是 很 的低 数 ， 值且　这 而

是由 于 不在 同处 理阶段 的 件 条所 。 致　次 表层 合 金 元 素 由 生于 成氧 化 物 脱或 　

观察碳： 　

试在 验 程 中 ， 意 到过 Ｃ ２５Ｈ ／０渗 　 注／ 　Ｏ ０５碳 气 氛在 处 理工件 上 （制 其 富集 ） 炉碳内 　限 和很 少 生

成 黑 。 这碳样 的 碳黑需 要 定 期 烧 除 　以

而 化 ， 贫 淬致 后 火形 成屈 氏 软体 ， 学 层　 腐 化导 蚀后显 示 来 出。最好 在渗 碳 过 程中避 免 形　 屈 成氏 ，体以 保确 获 足得够 高 的压 应 ， 力 提而　从 力高性学 。 能

　

清 炉 子 洁，在 生 产中 是 一 种 浪费 。Ｃ 　 ２ 这 Ｏ　

混

合 氛 露 气 点 高较 ， 许具有 进 这 方 面 的　改也

性。能 　表 １ 期周炉 中 渗碳 处 ３理０ 分 钟 参　 的 ４数及 相 应 有的效 硬 化层 深

阶　　段加热 　９ 强０渗　 ℃

冷４至８ ０７ ℃　

５

结论

　

续持 时间（ ）势碳（ ） 　分％ ６　 ０ 　２０１ 　４　

０采

用 富Ｃ 氮无 气 氛 可 提 渗高碳 动力　 、 Ｏ学 。最 佳 气 氛是约 ５％０ ＋５Ｃ％ Ｈ２ Ｏ 。０实验　 室工业和 生产条件 下进行的验 证试 验表明 ：　 与Ｎ２ 甲 或 醇 吸热 式气氛 相比 ，碳 和 氮碳 　 渗 共／ 渗 时 间缩短 ３ ５ 。长 时 间 处 的 理仍　 ０ ０～ 显 ％示 出 渗碳 力 学动的 现 增 明加 。 艺 控 工 和制　调 方 整法 是 基 混于合 气中的 ％ ｃｚ 量 测值， ｏ 　 方该 适法 合 种 这 气氛 。需 要 新 的公 式去 控制 　 氛气 的碳 活度 结 果。 示 均 匀 性显好 在 ，　其并

它 次 试 验几 中 到 重 现得， 于 处 时理间 缩 短　 由 也可降低生成产 本 　。＊ 钢 的 成 　 分１Ｎ Ｃ１＝Ｃ ｉＮ６ ６ ５ｒ ６３ １＝（ Ｓ）０ １％ １ ５　ＡＩ Ｉ ： ．８ Ｃ

．， １Ｎ ｉ ． １１ ％４ ， ％２Ｃ ｒ０ ２．％ Ｍｎ， ３ ８ ，．０６ Ｓ 。 ｉ　％ Ｎ２Ｃ０ ６ ＝ ２Ｃｒ ｉ．００ ％ Ｃ， １．Ｎｉ ０ ６Ｎ ２： ３ １％ ，　

３１ 　

．０ ．８

　８

０ 扩散　 ７℃ 钢　

３

　 ０１ Ｍ 　 ６Ｃ５

０ ８． ２　 Ｎｃ 　０

６有 效

硬 化 层深 （ 至 ５０　５ Ｈ １Ｖ 处 　） １ １ｒｍ 　 ．５ａ

１ ０ｍ　ｍ ．５

心

部 度硬（ 内圆角 ） ４ ５ 　 ０ 齿ＶＨ 　１

５４ ７ Ｈ１Ｖ　

表 ２

渗碳 的层冶 金 分 析

　　钢１Ｍ 　 ６Ｃ ５２ Ｎ６０Ｃ　

面　

表 马氏体

　马

氏　

体 化物碳 渗碳（ 体）

　 表面脱 碳　

　无

无　

无

　无

　１ ． ８％ １ｒ Ｃ．０６％ Ｍ ｎ ３，， ８ ０．０％ ， Ｓ２ ｉ０ ．％ ２。 　Ｓ

余残 奥氏体

　内 氧　

＜１％化 　０

１ ｔｎ ４ 　

ａ＜１

　 ０％５ａ

ｔ　

ｎ

２ ５Ｍ０ ＝５ １１（ Ｓ ） ０ ２ ％ ，Ｃ０ ＝ Ｍｎ２５ ８ ＡＩ Ｉ ． ０ ：　１

％２Ｍ ， ２ｎ％ Ｓ ， ．０ ％４ Ｓ 　 ．、 ０５．５ ｉ＜０ Ｐ。

４冶 金分 　析在氧

性 混合气化中进 行的渗 碳 处 ， 理　 其 主要缺是点 氧性 化 成 （ 分 Ｃ如 ０２和 ２Ｈ 在 ｏ　 ）工 件 表 面 应 、 反 内成 氧 化 层 ，致 件工 力学 　生 导 性 能 降下。碳 势相 同，加 气 中 氛Ｃ含 量 ， 增 　Ｏ由于 Ｃ ２含 量 ０ 也 随 增之加 ，而 使 氧 层 化　增 从

Ｍ１Ｃ ６ ５ ＝１ ｎＭｒ ６ Ｃ５ ＝５ ＡＩ Ｉ１： １ ５．（Ｓ ）０　

８％ １ ，Ｃ ．５ Ｍｎ ，． ３ Ｃ％ｒ０． ０％ 。 Ｓ ２ １％１ ０， ３ｉ　

参 文献考（ ） 　略 明 霞胡译 自 （Ｔ ＡＴ ＥＡＨ Ｅ　 Ｒ ＴＭＥ 　　 Ｔ— Ｎ ＴＦ ＯＥ 　

ＭＡ Ｌ）ｏ １ Ｐ３ ９ ６。Ｓ ２ ．　ｏ ～５２ 　 赵世 罗横鑫 空　

校