1. 碳势控制

碳势控制是气体渗碳的关键控制参数,它决定了工件表面含碳量的精度。碳势反映了碳从一个相转移到另外一个相的能力,通常可以通过测量厚度小于0.1mm的低碳钢箔置于渗碳炉中,经过穿透渗碳后测定其含碳量来得到2。在渗碳过程中,碳势波动对工件表面碳浓度梯度的影响较大,特别是在降温阶段,碳势波动0.1%就会导致自表面至100μm处的渗层中碳浓度变化超过0.05%。

2. 温度控制

温度控制是确保渗碳过程顺利进行的重要环节。温度影响碳原子的扩散速率,因此对温度的精确控制对于获得预期的渗层深度和表面硬度至关重要。传统的渗碳炉控制系统主要依靠模拟仪表控制温度,控温精度较低,一般为±5~±102。现代的控制系统则采用了固态继电器,实现了更为精确的温度控制,控温精度可以达到±12。

3. 碳势与温度控制的关系

在渗碳过程中,碳势和温度控制密切相关。碳势控制精度决定了工件表面含碳量的精度,而温度控制则影响碳原子的扩散速率。两者共同作用,确保渗碳过程按照预定的工艺参数进行。为了实现对炉膛温度和碳势的精确控制,现代的热处理工艺采用了各种传感器和控制仪器,如氧探头和碳控仪,以及适合于各种钢材、不同渗碳工艺的数据库和工艺软件,从而可以在线控制热处理工艺过程。

4. 渗碳过程中的其他影响因素

除了碳势和温度控制之外,渗碳过程中的其他因素也会影响渗碳速度,如材料成分、工件形状、单件重量、装炉量、预备热处理,以及设备(如炉压)等。例如,预备热处理的不同会导致产品内部组织不均匀,进而影响渗碳速度。此外,零件表面状态的不同,如粗糙度,也会对面渗碳速度产生影响。

综上所述,渗碳过程中的碳势和温度控制是相互关联且至关重要的。精确的碳势和温度控制可以确保渗碳过程按照预期的方式进行,从而获得高质量的渗层。同时,还需要考虑到其他因素的影响,以实现质量控制。

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