技术团队 · Kintek Solution

渗碳是一种热处理工艺，通过在富碳环境中加热金属（通常是钢），将碳引入金属表面。该工艺在低于金属熔点的温度下进行，使碳扩散到表面，形成更坚硬、更耐磨的层。渗碳的主要目的是提高金属的机械性能，尤其是耐磨性和疲劳强度。

工艺细节：

1. 加热和碳暴露： 将金属加热到通常在 1200F 至 1600F 之间的温度，该温度低于其熔点，但足以促进碳向表面扩散。加热通常在受控气氛中进行，如内热式熔炉，以防止氧化并确保碳势得到精确控制。

2. 可控气氛： 在热处理过程中，保持正确的碳势至关重要。当金属达到奥氏体阶段时，碳势设定点必须与钢的碳成分相匹配。如果设定点过低，表面可能会发生脱碳，导致碳的损失，并可能产生明显的结垢。

3. 可控气氛渗碳的优点： 这种方法可以精确控制零件表面的碳含量，这对获得高质量的渗碳层至关重要。它还有助于防止脱碳，提高耐磨性和疲劳强度，而且比液体渗碳等传统方法更环保。

4. 深度渗碳： 传统渗碳的深度约为 3.5 毫米。但随着真空渗碳等技术的发展，渗碳深度可达到 7 毫米。这是由于更高的表面碳势和更大的浓度梯度加速了碳的扩散。

5. 再渗碳： 通过控制表面碳势，可以对脱碳后的零件进行再渗碳。这不仅对碳钢有效，对模具钢和高速钢也同样有效。

6. 应用和材料： 渗碳对低碳钢（含碳量在 0.05% 到 0.3% 之间）特别有效，适用于需要提高耐久性、耐磨性和疲劳强度的零件。常用的处理材料包括钢 12L14、钢 1018 和钢 8620。

结论

渗碳是金属（尤其是钢）热处理的关键工艺，可显著提高其表面性能。通过仔细控制加热环境和碳的扩散，渗碳可以将低碳钢转化为表面硬度高、机械性能优异的材料，适用于各种苛刻的应用。