滲碳、氮化和滲碳都是金屬材料的表面處理工藝。為了實(shí)現(xiàn)不同零件的工況和功能要求，需要使用相應(yīng)的熱處理設(shè)備進(jìn)行不同的表面處理。

1. 滲碳熱處理

滲碳、氮化和滲碳都是金屬材料的表面處理工藝。為了實(shí)現(xiàn)不同零件的工況和功能要求，需要使用相應(yīng)的熱處理設(shè)備進(jìn)行不同的表面處理。

1. 滲碳熱處理

滲碳是使碳原子滲入鋼的表層的過程。就是使低碳鋼工件具有高碳鋼表面層，經(jīng)過淬火和低溫回火，使工件表面層具有較高的硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍保持低碳鋼的韌性和塑性。

井式滲碳爐

井式滲碳爐的具體使用方法是將工件置于活性滲碳介質(zhì)中，加熱到900—950攝氏度單相奧氏體區(qū)域，經(jīng)過足夠的時(shí)間，使?jié)B碳介質(zhì)中分解的活性碳原子滲透到鋼的表面，從而獲得表面高碳，心仍保持原有成分。它可以使?jié)B碳工件表面獲得較高的硬度，提高其耐磨性。

滲碳工件的材料一般為低碳鋼或低碳合金鋼(含碳量小于0.25%)。滲碳后，鋼的表面化學(xué)成分可以接近高碳鋼。工件淬火后滲碳，以獲得高表面硬度、高耐磨性和疲勞強(qiáng)度，并保持淬火后心部具有低碳鋼的韌性，使工件能承受沖擊載荷。滲碳工藝廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、汽車和拖拉機(jī)等機(jī)械零件，如齒輪、軸、凸輪軸等。

滲碳淬火后的工件表面組織主要為硬度較高的馬氏體、殘余奧氏體和少量碳化物。芯部組織為韌性較好的低碳馬氏體或含非馬氏體，但應(yīng)避免含鐵素體。

一般滲碳層深度范圍為0.8 ~ 1.2 mm，滲碳深度可達(dá)2mm或更深。表面硬度可達(dá)HRC58 ~ 63，芯部硬度為HRC30 ~ 42。滲碳淬火后，工件表面產(chǎn)生壓內(nèi)應(yīng)力，有利于提高工件的疲勞強(qiáng)度。

根據(jù)滲碳介質(zhì)的不同，滲碳可分為固體滲碳、液體滲碳、氣體滲碳和滲碳。

2. 氮化熱處理

氮化爐是在一定的介質(zhì)中，在一定的溫度下，使氮原子滲透到工件表面的化學(xué)熱處理工藝。常見的有液體氮化、氣體氮化、離子氮化。

一方面，滲入鋼中的氮從表面到內(nèi)部與鐵形成不同氮含量的氮化鐵。另一方面，它與鋼中的合金元素結(jié)合，形成各種合金氮化物，特別是氮化鋁和氮化鉻。這些氮化物具有高硬度、熱穩(wěn)定性和高分散性，使?jié)B氮鋼獲得較高的表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度、抗咬合、抗大氣和過熱蒸汽腐蝕能力、抗回火軟化能力，并降低缺口敏感性。

3.碳氮化熱處理

碳氮共滲的特點(diǎn)如下:

(1)在保證工件內(nèi)部高韌性的前提下，提高了表面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度，同時(shí)氮降低了奧氏體的形成溫度，工件可以在較低溫度下實(shí)現(xiàn)共滲;

(2)工件共滲后可直接淬火，不易出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，工件變形小;

③提高透氣性層的淬透性，可在中等介質(zhì)中淬火;

滲透速度快，運(yùn)行周期短。

井式碳氮化爐

與滲碳工藝相比，滲氮溫度相對(duì)較低，因此變形小，但由于心的硬度低，滲透層淺，一般只能滿足輕、中負(fù)荷的耐磨、抗疲勞要求，或有一定耐熱、耐腐蝕要求的機(jī)件，以及各種刀具的冷