渗碳热处理炉碳势不正常的情况分析

       渗碳热处理炉碳势不正常的情况相关的因素有：渗碳温度、渗碳持续时间、炉内压力、碳势质量等。氧探头或其它单组份碳控系统都是基于炉气是否平衡气氛的假设，但炉内实际情况是非常复杂的，特别是当炉膛漏气、漏水、辐射管泄漏等都会对炉气造成影响，常规定碳，操作复杂，工作量大，极易产生误差，车间里一般用的是便携式热处理渗碳校验仪，准确的提高工作效率。

       1、影响渗碳的工艺参数主要有：①渗碳工艺温度，这个温度目前大多选择在920～930℃；②渗碳的保温时间；③炉内气氛的压力，一般在100～600MPa;④炉内碳势，对渗碳气氛而言，炉内的碳势应该比渗层所要求的碳浓度更高或略高。碳势的控制好坏对渗碳质量有及其重要的影响。

       2、气体渗碳炉渗碳不均匀性的原因
表面渗层不均匀的情况有三种：一是渗层的深度不均匀；二是渗层碳化物分布不均匀；三是工件之间的渗层厚度不一致。渗层不均匀会导致硬度、耐磨性、疲劳强度的不一致，同时也会造成变形量的不均匀。
造成这种缺陷的原因由多种因素引起。主要是：①零件渗碳时表面不清洁，表面有锈斑、油垢；②炉内渗碳气体流动不均匀，零件彼此间的间隔太小；③大小工件尺寸不一致，零件表面有炭黑；④炉温的均匀性影响；⑤排气阶段过短。只要渗碳前仔细清理零件表面，注意装夹具的方法，保证炉内气流的循环，定期清除炉内炭黑便能得到克服。

       3、渗碳的性能要求
可以用来制作渗碳件的钢称为渗碳钢。渗碳零件的种类繁多，根据使用情况，渗碳钢应有下列基本性能。
(1)渗碳件心部具有较高的屈服强度 渗碳件承受额定弯曲载荷时，在其断面各处的屈服点均应该犬于由弯曲载荷而产生的应力，以保证不发生因心部或过渡层的塑性变形而引起硬化层破裂。心部强度提高，渗层的承受抗弯强度也随之提高。钢的心部强度与其含碳量有关，为了提高心部强度以获得低碳马氏体组织为优先。
(2)渗碳钢的工艺性能 具有足够的淬透性、小的过热敏感性、良好的渗碳能力、热处理之后的残余奥氏体含量少、渗碳淬火变形量小。
(3)渗碳钢的含量 渗碳钢的含碳量要求在0.126～0.25%。对于重载的渗碳件，含碳量选择在0. 25%～0. 33%，以提高心部在淬火回火后的塑性和韧性，提高心部对渗层的支承强度。

       4、炉前试样的检测方法
渗碳炉前试样检查是对随炉试样渗层检查来判定渗碳深度是否合格，决定工件渗碳是否结束以及出炉时间。一般工件按照工艺要求在渗碳保温结束前0.5-1h时，取出随炉试样，检查渗碳试样的渗碳深度。
从试样孔取出试样后，可以放在炉盖的保温砂中冷却到黑色（＜500℃)，再空冷。或者在取出时直接水冷。冷后的试样在试样的缺口处打断，在断面上就可以观察渗层渗碳深度。
       试样的渗碳层深度用目测法或金相法进行检查。检查时，用带刻度的放大镜观察断口外圈宽度，或在放大镜下用卡尺测量外圈宽度，就能判断出渗层的深度。断口上显现出无光泽的灰色外圈（渗碳层）和纤维状的心部。有时试棒断口上外圈和心部的边界不那么清楚时，渗碳层深度的测量比较困难，这种情况下可将试棒非断口一端加热，直到断口部分出现回火色；当渗碳层呈紫色、心部呈黄色时，应立即将其浸入水中使其冷却下来。另一种显示渗碳层的方法，是将磨平的断口用4%硝酸酒精溶液浸蚀，渗碳层会很快变为黑色。试样渗层深度检查合格后工件就可以出炉。

       确定热处理中的碳势可以根据碳势图的统计来分析，碳势与水势、电势一样，势差决定了物质流动的趋势。碳势差决定了碳扩散的方向。当自由扩散时，碳总是从碳势高的地方向碳势低的地方扩散。 热处理是将材料放在一定的介质内加热、保温。