低压渗碳原理

20世纪60年代其开发、70~80年代处于逐步完善过程的真空渗碳技术，长期未得到普遍应用。主要问题是甲烷在低压下很难裂解，丙烷在真空中裂解后会形成大量炭黑。直到90年代才开发出利用乙烷、丙烷或丙烯的低压脉冲渗碳和低压渗碳-扩散过程优化方式，以及离子渗碳技术的出现才使炭黑的危害得以消除。乙炔除在低压下容易裂解、渗碳时工件表面可获得均匀渗层外，较可贵的一点是可在工件不通孔的内表面得到均匀的渗层。70年代美国为扩大真空油淬热处理炉的销售而输入天然气进行试验时偶然发现渗碳效果，从而提出了真空渗碳概念。目前国内大部分采用可控气氛渗碳技术，但存在其无法克服的弊端。低压渗碳原理

渗碳零件的材料一般选用低碳钢或低碳合金钢(含碳量小於0.25%)。渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物﹐心部组织为韧性好的低碳马氏体或含有非马氏体的组织﹐但应避免出现铁素体。一般渗碳层深度范围为0.8～1.2毫米﹐深度渗碳时可达2毫米或更深。表面硬度可达HRC58～63﹐心部硬度为HRC30～42。渗碳淬火后﹐工件表面产生压缩内应力﹐对提高工件的疲劳强度有利。因此渗碳被普遍用以提高零件强度﹑冲击韧性和耐磨性﹐借以延长零件的使用寿命。江苏低压渗碳技术渗碳层经磨削加工后表面引起软化的现象，称之为磨加工产生的回火。

渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。真空渗碳也叫低压渗碳，是在低于大气压氛围中进行一个气体渗透，使碳原子渗入零件表层的化学热处理工艺。它的整个过程与普通的气体渗碳基本相同，由渗碳气体的分解、活性碳原子的吸收、活性碳原子向内扩散三个过程组成，具体的流程包括零件清洗、装料、进炉抽真空（≤2000Pa）、升温及均热（900～1000℃）、渗碳与扩散、热处理等步骤。

真空渗碳技术美国于1950年进行研究，1960年申请专利 ，真空渗碳技术初见端倪。1972年Hayes Co.发表了这项技术，促进了真空渗碳技术的应用和发展，美国、日本等国竞相研制和开发真空热处理设备。与此同时，各公司的真空渗碳炉均是以真空淬火为主体的通用型真空炉附加渗碳功能，是冷壁型的。目前这种炉子仍是真空渗碳的主要设备，生产应用较广。当真空渗碳温度高于600℃时，丙烷易分解为碳、氢和甲烷，分解速率非常快，几乎瞬间完成，所以当丙烷气进入加热室内便开始分解，在被加热工件的附近空间更是倾向于大量分解，使加热室内极易形成炭黑，而在炉子中相对温度较低的部位，如内壳或管道内，丙烷还形成焦油，对真空泵组极为有害。因而真空渗碳炉要求能够排除或烧掉炭黑。在保证渗碳层均匀前提下，尽量选用低的渗碳压力，以减少炭黑的产生。

渗碳后常采用以下几种热处理方法。1）预冷直接淬火+低温回火，预冷的目的是减小零件变形，使表面的残余奥氏体因碳化物的析出而减少。预冷直接淬火表面硬度略有提高，但晶粒没有变化，预冷温度应高于Ar3，防止心部析出铁素体，温度过高影响预冷过程中碳化物的析出，残余奥氏体量增加，同时也使淬火变形增大。2）高温回火+淬火+低温回火，经高温回火后残余奥氏体分解，渗层中碳和合金元素以碳化物形式析出，易于机械加工同时残余奥氏体减少，主要用于Cr-Ni合金钢零件。低压真空渗碳呈现出逐渐替代可控气氛渗碳的趋势。浙江热处理低压渗碳加工

渗碳淬火后，工件表面产生压缩内应力，对提高工件的疲劳强度有利。低压渗碳原理

真空渗碳技术又称低压渗碳技术，要应用于汽车变速箱齿轮及柴油喷嘴相等关键零部件的渗碳处理（如发动机，减速箱等），爱力德是一家专注于包括真空渗碳炉及其真空渗碳加工的热处理厂家。本文依靠其在真空渗碳上的经验，简要介绍真空渗碳工艺在工业上的运用。齿轮作为汽车零部件关键机械部件之一，机械设备能够运行也取决于齿轮对原动力的提供，同时也是保证汽车构造中能够合理运行的关键，因而必须保证齿轮内在结构的质量科学，其热处理技术尤为重要，真空渗碳技术的进步完善了齿轮质量，也是汽车制造优势提升的主要因素，真空渗碳技术帮助齿轮实现低噪声、高精度、长寿命的关键因素。低压渗碳原理