气体渗碳_工艺参数

　　主要工艺参数为渗碳温度、保温时间、炉气换气次数和碳势选定与控制等。

　　1)渗碳温度。气体渗碳温度一般为880～930℃。较低的渗碳温度有利于减少渗碳工件变形和渗碳深度与渗碳浓度控制;较高的渗碳温度，可以加快渗碳速度，缩短渗碳周期，节约能源。但渗碳温度过高容易使碳化物呈网状，并使晶粒长大，降低力学性能。

　　2)保温时间。气体渗碳保温时间主要取决于渗碳温度和要求渗碳层的厚度。当温度一定时，渗层深度艿与保温时间t的平方根成正比，即

　　式中D——扩散系数;

　　K——常数，均须由试验确定。

　　计算出的渗碳时间只能供操作参考。在渗碳时，应随工件装入若干试样。定时抽取试样检测渗碳层深度和渗层的碳质量分数，并与技术要求指标进行比较，以确定出炉时间。

　　3)炉气换气次数。炉内渗碳气氛要不断更换，以保持炉气的活性。换气次数等于单位时间送入炉内渗碳气体的量除以炉膛的容积。换气次数多，炉气活性大，但是渗碳剂量和电耗增大。通常炉气的换气次数≥2，同时要保证炉内气压为正压，以防止炉外空气窜入炉内，破坏渗碳气氛。

　　4)碳势选定与控制。渗碳过程中，炉气碳势高，则渗碳工件表面碳的质量分数高，碳浓度梯度大，因而可以提高渗碳速度。但是，过高的碳势会导致在渗层出现网状碳化物，使渗层的脆性增大。为此，在渗碳工艺上采用分段控制碳势的工艺方法。将渗碳时间分为两段：第一阶段采用较高的碳势进行强渗，称为强渗期;第二阶段采用较低的碳势，以降低渗层表面含碳量并增加渗层深度，称为扩散期。