渗碳处理技术详解.pdf

滲碳處理技術 滲碳硬化乃表面硬化法之一種，屬於化學表面硬化法。滲碳者先於鋼之表面 產生初生態之碳，而後使之滲入鋼之表面層，逐漸擴散入內部。初生態之碳乃由 4 CO 或 CH 等氣體分解而得。 CO 之來源或由含有 CO 之氣體得之，或由固體滲碳 劑之反應而產生於滲碳容器內，或者由含有氰化物之鹽浴得之。初生態之碳由鋼 之表面擴散入內部時，鋼之溫度須增高至沃斯田鐵化溫層範圍內，使初生態之碳 埂於擴散，蓋沃斯田鐵可溶解較多之〞 C〞而肥粒鐵則溶解力極小，故滲碳溫度 3 必須在 Ac 要以上之溫度。以便滲碳作用得以進行。再配合各種熱處理法，使得 鋼之去面生成高碳硬化心部低碳之低硬度層。使處理供具有表面硬而耐磨，心部 韌而耐衝擊之性質。 一、滲碳處理之種類與特點： （一）滲碳法之種類 滲碳法按使用之滲碳劑而可分為如下三大類： （1） 固體滲碳法：以木炭為主劑的滲碳法。 （2 ） 液體滲碳法：以氰化鈉（ NaCN）為主劑之滲碳法。 （3 ） 氣體滲碳法：以天然氣、丙烷、丁烷等氣體為主劑的滲碳法。 （二）滲碳法之比較 （1）固體滲碳法 長處： （a）設備費便宜，操作簡單，不需高度技術。 （b）加熱用熱源，可用電氣、瓦斯、燃料油。 （c）大小工件均適，尤其對大形或需原滲碳層者有利。 （d）適合多種少量生產。 短處： （a）滲碳深度及表面碳濃度不易正確調節，有過剩滲碳的傾向。處理件變形大。 （b）滲碳終了時，不易直接淬火，需再加熱。 （c）作業環境不良，作業人員多。 （2）液體滲碳法 長處： （a）適中小量生產。設備費便宜。不需高度技術。 （b）容易均熱、急速加熱，可直接淬火。 （c）適小件、薄滲碳層處理件。 （d）滲碳均勻，表面光輝狀態。 短處： （a）不適於大形處理件的深滲碳。 （b）鹽浴組成易變動，管理上麻煩。 （c）有毒、排氣或公害問題應有對策。 （d）處理後，表面附著鹽類不易洗淨，易生鏽。 （e）難以防止滲碳。有噴濺危險。 （3）氣體滲碳法 長處： （a）適於大量生產。 （b）表面碳濃度可以調節。 （c）瓦斯流量、溫度、時間容易自動化，容易管理。 短處： （a）設備費昂貴。 （b）處理量少時成本高。 （c）需要專門作業知識。 二、固體滲碳法： 將表面滲碳鋼作成的工件，連同滲碳劑裝入滲碳箱而密閉，裝入加熱爐，加熱成 沃斯田鐵狀態，使碳從鋼表面侵入而擴散，處理一定時間 後，連同滲碳箱冷卻，只取出滲碳處理工件，進行一次淬 火、二次淬火、施行回火。 此固體滲碳在滲碳法中歷史最老，不適於連續處理大量工件，作業環境不良，已 有衰退傾向，不過爐及其他設備也較簡單，多種少量的處 理也較方便，不至於完全絕跡。 固體滲碳的滲碳機構以氣體滲碳為基礎 ，亦即箱內的固體滲碳劑與箱內空氣中的 2