新颖优质渗碳技术—真空低压乙炔渗碳

２０多年来一直使用丙烷、甲烷低压渗碳，但当零件形状复杂或工件堆积密集时，很难做到均匀渗碳，而且也容易产生碳黑和焦油，得不到光亮表面。使用乙炔低压渗碳完全克服了上述缺点，工件密集装载甚至大批量装炉渗碳，得到均匀渗碳层已不成问题，对那些形状复杂零件或细长的内孔、盲孔渗碳已成为可能，而且工件表面很少有碳黑和焦油产生，能得到光亮表面。     

准贝氏体钢的渗碳特性及渗碳工艺

对比研究了Si-Mn-Mo系准贝氏体钢和18Cr2Ni4WA钢的渗碳特性和渗碳工艺，结果表明：准贝氏体钢具有较好的渗碳特性，尤其是优越性的空冷淬硬性，并确定了准贝氏体钢的渗碳工艺。     

增压渗碳

本文简述了煤油 空气增压渗碳工艺的基本原理，并对增压渗碳工艺进行了研究，实验结果证明，当采用煤油添加空气直升式渗碳气氛，炉内压力由20～30mm增加到150～200mm水柱，渗碳速度增加一倍。     

普通渗碳剂与新型高聚物渗碳剂进行NiTi合金固体渗碳的对比

采用通用渗碳剂和新型高聚物渗碳剂，通过固态渗碳法对NiTi合金进行了表面处理。结果表明，采用两种渗碳剂在NiTi合金表面均可以获得TiC TiOx两相构成的钛化物渗层，与通用渗碳剂相比，聚合物渗碳具有渗速快、组织致密、渗层相结构均匀、硬化层中TiC含量增加、钛化物层与基体的结合良好等特点，经过固体渗碳处理后，NiTi合金在3．5％NaCl溶液中的抗腐蚀性能得到了很大提高，高聚物渗碳的保护作用更为显著。     

密封式固体气相渗碳

研究了一种崭新的气体渗碳方法－密封式固体气体相渗碳。配制成功了多种固体渗碳剂；设计制作了固体渗碳剂加入装置及炉压测量，控制装置。采用这种方法渗碳，不仅价格低廉，而且因渗碳过程中一氧化碳含量保持不变，可以用氧探头进行单参数控制碳势。     

高浓度渗碳的研究

介绍了铬钼钢的高浓度渗碳试验。结果证明，渗碳层的含碳量远超过常规渗碳的含碳量，在渗碳层中分布着较多的颗粒状碳化物，比常规渗碳工艺具有更高的硬度、较好的回火稳定性和耐磨性能。     

一种快速深层渗碳技术

介绍了低压真空渗碳工艺和设备在深层渗碳条件下的应用，指出低压真空渗碳作为一种快速的深层渗碳技术，可显著缩短工艺时间，降低生产成本，提高生产率。     

气体渗碳方法

气体渗碳方法有两道工序，在工序1中．设定温度在δ铁和液相相变为γ铁的包晶点以下、从液相相变为γ铁和渗碳体的共晶点阻上．将钢制的处理对象在含有渗碳气体的渗碳气氛中加热，使其表面碳碳度不超过固溶限值、在工序2中．使渗碳温度从前述设定温度逐渐下降．在不超过固溶限值的范围内使处理对象的表面碳浓度增加的同时，使其渗碳深度增加．     

新型气体渗碳法

从气氛控制精度，渗碳均匀 ，渗主气体消耗量等方面阐明新型气体渗碳法的优越性。     

离子渗碳的研究

用自行研制的多用途离子热处理炉研究了离子渗碳的有关工艺问题。研究表明：层深不超过２ｍｍ，在９３０℃渗碳，离子渗碳的保温时间只有气体渗碳的１／５，且其组织优于气体渗碳；在相同温度下，用氮做载气其功率密度较用氨做载气可降低４５％，但在相同时间内其渗层深度也相应降低了４３％；离子渗碳只需控制载气与富化气的比例就能控制渗层中的碳浓度。     

控制渗碳工艺

本论文主要阐述了细心控制渗层含碳量的方法，在渗碳中，真正做到一次就为用户提供高质量，高承载能力的齿轮。     

乙炔低压渗碳的工艺及装备

概述了乙炔低压渗碳的优点，丙烷和乙炔的裂解特性，对乙炔低压渗碳，丙烷低压渗碳和普通丙烷渗碳的效果进行了对比。简要介绍了实施乙炔低压渗碳的单室高压气淬真空炉，双室及多室真空炉。     

工模具钢的两相区渗碳研究

虽然出现了多种多样的表面硬铧技术，但渗碳仍然是生产上常用的表面化学热处理方法，它能有效地提高材料表面的耐磨性。而且生产工艺简单，成本低廉，在生产中一直广泛应用。该方法用于低碳钢工碳合金钢的表面强化。已有相当成熟的工艺。目前已逐渐用于共析钢和过共析钢。由于这些材料本身含碳量很高，在渗碳温度下处于奥氏全和碳化物相共存状态，所以把这种渗碳方法称之为两相渗碳。     

新型贝氏体渗碳钢伪渗碳组织和力学性能的研究

采用不同的伪渗碳热处理工艺,研究了新型贝氏体渗碳钢的组织和力学性能及工业渗碳试验非渗层的组织。结果表明,常规正火热处理和不同的伪渗碳热处理后贝氏体渗碳钢具有良好的强韧性配合,伪渗碳工艺实验材料的组织和渗碳工艺中非渗层组织没有出现过分长大及粗化的情况。920℃×10h降温至880℃空冷+680℃空冷+加热880℃空冷+200℃回火伪渗碳处理和渗碳热处理,实验材料才可获得良好的强韧性。     

变温低压渗碳的研究

针对耐磨构件，尤其是齿轮等机械构件质量低和生产成本高的现状，提出变温低压渗碳新工艺。经过实验研究，表明变温低压渗碳技术比一般渗碳技术具有节能、渗速快、质量好、生产效率高和低环境污染等方面的优越性。循环次数的增加是不会降低渗碳速度的。     

渗碳势与碳活度

本文介绍了渗碳势这一概念，从热力学角度导出了渗碳势与碳活度之间的关系式。     

快速压力渗碳工艺

通过对压力快速渗碳工艺的试验研究和机理分析，得到了合适的压力快速渗碳工艺。试验结果表明，增加渗碳炉内压力可加快渗碳速度，缩短渗碳周期。此工艺方法在生产中应用，可提高生产效率，并具有十分显著的经济效果。     

流态化渗碳层深度数学模型仿真研究

利用跳点法建立了求解Fick第二定律的差分格式，编制了仿真软件，通过对流态化渗碳层深度系统的仿真研究，建立了流态化渗碳层深度综合影响因素数学模型。综合仿真结果表明，跳点法运算速度快，收敛性好，节省计算机内存，精度较高；本文仿真建立的流态化渗碳层深度数学模型经文献数据和试验验证表明，该模型不仅适合流态化渗碳，而且当确定工况系数K和碳传递系数β后，同样适合其他介质渗碳层深的预测，并且具有很高的精度。     

真空渗碳

传统气氛渗碳目前虽应用广泛,但暴露出许多问题:①工件内氧化,非马氏体组织难以避免;②尾气排放较大;③渗碳周期较长;④工件易氧化脱碳等。真空渗碳与传统气氛渗碳方式相比,晶界内无氧化、表面光亮、畸变更小以及节能环保,可对小孔和盲孔等零件实现均匀渗碳。另外不锈钢、含硅钢等普通气体渗碳效果不好甚至难以渗碳的零件,真空渗碳可获得良好的渗碳层。现采用乙炔(C2H2)作为渗碳介质,在很大程度上解决了丙烷所导致的碳黑及焦油污染问题,为真空渗碳的发展应用注入了新的活力。     

最新的真空渗碳技术

20世纪70年代出现的真空渗碳的特点是能够进行高温短时间处理，处理质量和工作环境优良。但是。由于使用丙烷气体产生的碳黑问题未能解决，所以还未能普及。1997年，作为解决碳黑问题的新技术，发表了乙炔真空渗碳技术，和历来的真空渗碳相比，确认有优良的渗碳质量和渗碳再现性。现已用于各种领域的批量零件生产。