高溫滲碳

滲碳是熱處理中消耗能源做多的一個工藝，行業(yè)內(nèi)均考慮采用高溫滲碳的方式以縮短熱處理工藝時間或周期。

高溫滲碳滲速快，溫度越高，奧氏體中溶解的碳越多，越容易獲得比較深的滲層。但是溫度高變形大，特別是普通滲碳由于不可避免的有氧的引入，容易引起晶間氧化或出現(xiàn)黑色組織，對爐子損害也較大，所以一般采用真空滲碳爐。這種爐子可以用在最高1100的滲碳。對一些高速鋼和模具鋼的滲碳還有一些特別的好處。

中文名稱

高溫滲碳

英文名稱

high-temperature carburizing

定　　義

在950℃以上進行滲碳的工藝。

應用學科

機械工程（一級學科），機械工程(2)_熱處理（二級學科），化學熱處理（三級學科）

按含碳介質(zhì)的不同﹐滲碳可分為氣體滲碳、固體滲碳﹑液體滲碳﹑和碳氮共滲（氰化）。

氣體滲碳是將工件裝入密閉的滲碳爐內(nèi)，通入氣體滲劑（甲烷、乙烷等）或液體滲劑（煤油或苯、酒精、丙酮等），在高溫下分解出活性碳原子，滲入工件表面，以獲得高碳表面層的一種滲碳操作工藝。

固體滲碳是將工件和固體滲碳劑（木炭加促進劑組成）一起裝在密閉的滲碳箱中，將箱放入加熱爐中加熱到滲碳溫度，并保溫一定時間，使活性碳原子滲入工件表面的一種最早的滲碳方法。

液體滲碳是利用液體介質(zhì)進行滲碳，常用的液體滲碳介質(zhì)有：碳化硅，“603”滲碳劑等。

碳氮共滲（氰化）又分為氣體碳氮共滲　、液體碳氮共滲、固體碳氮共滲。

滲碳鋼大致可分為碳素滲碳鋼和合金滲碳鋼。滲碳鋼中碳的質(zhì)量分數(shù)一般約為0.1%～0.3%，其牌號主要是15鋼和20鋼。這類滲碳鋼經(jīng)滲碳及隨后的淬火、同火處理，其表面硬度可以達到58～64HRC，具有較好的耐磨性。但是由于這類滲碳鋼的淬透性較低，只能適用于心部強度要求不高、承受負載較小的小尺寸零件，如襯套、鏈條片以及量具、夾具等。

合金滲碳鋼由于是在低碳碳素鋼的基礎(chǔ)上，加入了各種不同化學成分的合金元素，如Cr、Mo、Ni、Mn、Ti、V等，可抑制奧氏體晶粒長大，提高淬透性和增加回火穩(wěn)定性，所以，能改善滲碳鋼的工藝性能。這類合金滲碳鋼主要用于制作軸類、齒輪類、銷桿類、鏈輪類等承受負載較大的零件。按照淬透性的大小，合金鋼滲碳鋼還可分為以下三類：淬透性一般的滲碳鋼，如15Cr、20Cr和20MnV等；淬透性較好的滲碳鋼，如20CrMo、20CrMnTi等；淬透性最好的滲碳鋼，如12CrNi3A、12Cr2Ni4A和18Cr2Ni4WA等。

滲碳用鋼的選用應根據(jù)工件的服役條件及尺寸的大小來確定。對承受一定沖擊載荷、有一定耐磨要求的工件，如起重、采礦、運輸?shù)仍O(shè)備的普通齒輪，可選用20CrMo鋼和20CrMnTi鋼等；對承受重載及尺寸較大的工件，如大型軋鋼機減速器齒輪、大型錐齒輪、坦克齒輪等，可選用12Cr2Ni4A鋼或18Cr2Ni4WA鋼等。

還可以根據(jù)淬透性不同，可將滲碳鋼分為三類：

①低淬透性滲碳鋼：典型鋼種如20、20Cr等，其淬透性和心部強度均較低，水中臨界直徑不超過20~35mm。只適用于制造受沖擊載荷較小的耐磨件，如小軸、小齒輪、活塞銷等。

②中淬透性滲碳鋼：典型鋼種如20CrMnTi等，其淬透性較高，油中臨界直徑約為25~60mm，力學性能和工藝性能良好，大量用于制造承受高速中載、抗沖擊和耐磨損的零件，如汽車、拖拉機的變速齒輪、離合器軸等。

③高淬透性滲碳鋼：典型鋼種如18Cr2Ni4WA等，其油中臨界直徑大于100mm，且具有良好的韌性，主要用于制造大截面、高載荷的重要耐磨件，如飛機、坦克的曲軸和齒輪等。