锻件化学热处理品质控制

　　化学龙口热处理是把锻件放置相应温度活性介质中保温，使一种或多种元素渗透到锻件表面，以改变表面化学成分、组织与特性的热处理工艺。

　　在所有热处理技术中，化学热处理占有相当大的占比，并且随着工业生产技术的不断进步，这个比例会持续加大。锻件根据表面渗人的元素实现表面强化，在提升硬度、强度和耐磨性能的前提下，保证其心部的强韧性，使锻件具有高的综合力学性能。除此之外，表面渗透到的元素在一定程度上能够改变表面的物理与化学性质，提升锻件的抗氧化性、耐蚀性等。因而，化学热处理是机械制造、化工、能源动力、交通运输、航空航天等许多行业中不可或缺的热处理技术。

　　渗碳是把低碳钢放置具有足够碳势的介质中加热到奥氏体状态并保温，使活性碳原子渗透到工件，获得高碳含量的渗层，随后淬火并低温回火的热处理工艺。所谓碳势是指渗碳气氛与钢件表面做到动态平衡时钢的表面碳含量。

　　因为气体渗碳具备碳势可控、生产率高和有利于渗碳后直接淬火等优点，所以也是现阶段生产中广泛采用的渗碳工艺。

　　渗碳的目的在于在保证锻件心部良好韧性的同时，表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限。那样，锻件既能承受大的冲击，又能够承受大的摩擦。因而，齿轮、活塞销等工件多采用渗碳处理。

　　龙口热处理渗碳工艺应符合标准

　　(1)表面得到所规定的碳含量。渗碳处理后产品到心部的碳含量应分布适当，由表面的高碳逐渐过渡到基体机构成分。通常要求表面的碳含量在0.8%-1.05%(质量分数)范围。主要是因为当碳含量低于共析成分时，硬度及耐磨性能不高;当碳含量高于1.05%(质量分数)时，易形成网状或者大块状碳化物，表面脆性增大，造成工作步骤易出现剥落，显著降低锻件的疲劳强度。

　　(2)合适的渗层深度。锻件渗碳层深度的采用重要依据锻件尺寸和服役标准明确。比如，齿轮渗碳层深度常为其模数的15%-20%;轴类为其直径的5%-10%。一般渗层深度在0.5-2.5mm范围内。但是对一些特殊工件，如小型薄壁工件其渗层可为0.1-0.3mm,大型滚动轴承等可达4-10mm。

　　(3)平缓的浓度梯度。较宽的过渡层使渗层与心部具有较好的结合，在工作中不会因受重负荷而碎裂。

　　(4)龙口热处理尽量短的渗碳时间以及稳定的渗碳品质。采用合金渗碳钢、采用催渗技术和可控气氛渗碳技术等，都可以显著缩短渗碳时间，得到高质量的渗碳层。