渗碳工艺的分类及选择

渗碳其实是一种金属表面处理，渗碳的钢种大多为低碳钢或低合金钢。具体做法是将工件置于活性渗碳介质中，加热到900-950摄氏度的单相奥氏体区，并保温足够时间，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表面，从而获得表面较高的含碳量，而心部仍保持原有的成分。

渗碳工艺的分类有哪些？

1.直接淬火低温回火组织与性能特点：

不能细化钢的晶粒。工件淬火变形较大，合金钢渗碳件表面有大量残余奥氏体，表面硬度较低。适用范围：操作简单，成本低，用于加工不易变形和受冲击载荷的零件，适用于气体渗碳和液体渗碳工艺。

2.预冷直接淬火，低温回火淬火温度800-850℃组织与性能特点：

可减少工件的淬火变形，渗碳层中残余奥氏体量也可略有减少，表面硬度略有提高，但奥氏体晶粒不发生变化。适用范围：操作简便，工件氧化、脱碳及淬火变形小，广泛应用于细晶粒钢制造的各种工具。

3.一次加热淬火，低温回火，淬火温度820-850℃或780-810℃组织与性能特点：

对心部强度要求较高的，采用820-850℃淬火，心部为低碳M，表面要求硬度较高。780-810℃淬火可细化晶粒。适用范围：适用于碳钢、低合金钢工件固体渗碳后，气体、液体渗碳后晶粒粗大的钢件，渗碳后不宜直接淬火的一些工件，渗碳后需进行机械加工的零件。

4.渗碳高温回火、一次加热淬火、低温回火，淬火温度840-860℃组织与性能特点：

高温回火使M和残留A分解，渗碳层中的碳和合金元素以碳化物形式析出，便于切削加工和减少淬火后残留A。适用范围：主要用于Cr-Ni合金渗碳工件。

5.二次淬火低温回火组织与性能特点：

第一次淬火（或正火）可消除渗碳层网状碳化物，细化心部组织（850-870℃）。第二次淬火主要改善渗碳层组织。当心部性能要求不高时，材料可在Ac1-Ac3之间淬火。当心部性能要求较高时，必须淬火至Ac3以上。适用范围：主要用于对力学性能有较高要求的重要渗碳零件，尤其适用于粗晶粒钢。但渗碳后需进行两次高温加热，增加了工件的变形和氧化脱碳，热处理工艺较复杂。

6.二次淬火冷处理低温回火组织及性能特点：

在高于Ac1或Ac3（心部）的温度下淬火，高合金表面有较多的残留A，冷处理（-70℃/-80℃）促使A相变，提高表面硬度和耐磨性。适用范围：主要用于渗碳后不进行机械加工的高合金钢工件。

7.渗碳后感应加热淬火低温回火组织及性能特点：

可细化渗碳层及渗碳层附近组织，淬火变形小，不允许淬硬部位不需预处理。适用范围：各种齿轮、轴类。