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带你了解一下锻造齿轮渗碳的原理

     我们在操作锻造齿轮渗碳热处理的时候,它会包含着分解、吸收、扩散三个基本过程。所以,我们有必要先对这三个基本过程作一定的分析。

     1.分解过程。

  化学热处理是把锻造齿轮放在含有渗入元素的活性介质中进行,只有活性原子才易于为钢的表面所吸收。因此,化学热处理的步便是要获得活性原子。渗碳则先要得到活性碳原子。

  2.吸收过程。

  渗碳过程的下一步是低碳钢表面吸收过程,分解析出的活性原子为钢表面所吸附,然后溶入基体金属-铁的晶格中,从而形成金属表面的吸收过程。吸附作用与表面张力有关。表面具有吸附的活性区域都是表面能较大的区域,如晶界和微观的缺陷处。吸收的关键还在于要渗入的元素在基体金属铁中有较大的可溶性,否则吸收过程很快就会终止,钢表面不可能形成扩散层。

  炉内的活性原子直接溶解入锻造齿轮的表面,达到饱和和形成化合物。

  3.活性原子的扩散。

  渗碳过程的第三步是扩散,钢中的扩散是指原子由于热运动,引起它在晶格中从一个位置到另一个位置的迁移过程。扩散是金属中一个重要现象,也是化学热处理的基础。

  吸收钢表面活性原子后,钢表面的碳浓度大大增加。这样,在表面和内部形成了相对明显的浓度差。在一定温度下,原子可以沿浓度梯度方向扩散。从而得到一定厚度的扩散层。扩散层的特征是表面有高浓度的渗碳,且渗碳浓度随距离表面层的距离而逐渐下降。

  锻造齿轮渗碳的过程由分解、吸收和扩散三个过程组成。这三个过程同时在发生。整个过程有复杂的物理和化学反应。