超级军网渗碳钢密度有很大改变吗？
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/05/06 21:40:05
最近翻到篇文章，里面有这么一段
觉得有些奇怪，渗碳钢密度可能有这么大改变吗？最近翻到篇文章，里面有这么一段
觉得有些奇怪，渗碳钢密度可能有这么大改变吗？
觉得有些奇怪，渗碳钢密度可能有这么大改变吗？最近翻到篇文章，里面有这么一段
觉得有些奇怪，渗碳钢密度可能有这么大改变吗？
贫铀装甲啊，含铀30%的才有这么重。
只知道渗碳是表面热处理，硬度高
没那么夸张，简直是吹水。
没那么夸张，简直是吹水。
这得渗上多少碳阿
敢情这装甲原来全是砂眼阿
敢情这装甲原来全是砂眼阿
unnamed089 发表于 2012-3-18 14:54 
这得渗上多少碳阿
敢情这装甲原来全是砂眼阿
主要碳的密度也不高啊
这得渗上多少碳阿
敢情这装甲原来全是砂眼阿
主要碳的密度也不高啊
这得渗上多少碳阿
敢情这装甲原来全是砂眼阿
嗯，叫铁矿石装甲好点，含这么多的杂质。
一点基本的物理常识都没有,纯粹瞎扯.
楼主,你上当了
楼主,你上当了
渗碳钢密度基本没有变化。
密度是不会变的
虎式装甲也只是正面几块的表面渗碳，并不是整车都用渗碳，即便不渗碳，也不可能减重10吨
碳钢跟铁的密度又没有多少差别 怎么可能会重那么多
假资料，求书名
主要碳的密度也不高啊
原子碳的比重是12.2，比铁重。
低碳钢和高碳钢的含碳量也就差个几个百分点
这资料出处是哪里？
不知道渗碳硬化装甲钢板的焊接特性会不会发生变化？会不会是因为焊接特性变化，需要另外增加支撑结构确保结构强度，导致整体重量增加？不过我觉得这还是说不太过去哎，这个增重的说法也许是口胡……
主要碳的密度也不高啊
原子碳的比重是12.2，比铁重。
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错了，碳的原子量是12.01，铁是56；
c的密度看形态，密度：3.51(金刚石)/2.25(石墨)，比铁低多了。
不知道渗碳硬化装甲钢板的焊接特性会不会发生变化？会不会是因为焊接特性变化，需要另外增加支撑结构确保结构强度，导致整体重量增加？不过我觉得这还是说不太过去哎，这个增重的说法也许是口胡……
要有多余的钢铁增加支撑结构，就不会有楼主的问题鸟。
不是重在装甲钢板上。
C2的潘泽尔四万 发表于 2012-3-18 18:01
不知道渗碳硬化装甲钢板的焊接特性会不会发生变化？会不会是因为焊接特性变化，需要另外增加支撑结构确保结 ...
那倒也说得过去
不知道渗碳硬化装甲钢板的焊接特性会不会发生变化？会不会是因为焊接特性变化，需要另外增加支撑结构确保结 ...
那倒也说得过去
质量和密度几乎没有变化。
渗碳钢，再渗也是钢！
猎杀m1a2 发表于 2012-3-18 18:24
不是重在装甲钢板上。
那是啥呢？额外的支撑结构？
不是重在装甲钢板上。
那是啥呢？额外的支撑结构？
C2的潘泽尔四万 发表于 2012-3-18 20:44
那是啥呢？额外的支撑结构？
德国人除了“装甲厚、炮要猛”这两个俄国坦克追求的数值外，尚有以下指标需要达到：“弹药要多、空间要大、开着要省劲儿、悬挂要出色”。所以，你懂的。
那是啥呢？额外的支撑结构？
德国人除了“装甲厚、炮要猛”这两个俄国坦克追求的数值外，尚有以下指标需要达到：“弹药要多、空间要大、开着要省劲儿、悬挂要出色”。所以，你懂的。
MaoCui 发表于 2012-3-18 22:01
德国人除了“装甲厚、炮要猛”这两个俄国坦克追求的数值外，尚有以下指标需要达到：“弹药要多、空间要大 ...
我当然懂，但是，装甲包覆部分的体积大导致重量上升，跟楼主贴出来的那一段话有关系吗？
德国人除了“装甲厚、炮要猛”这两个俄国坦克追求的数值外，尚有以下指标需要达到：“弹药要多、空间要大 ...
我当然懂，但是，装甲包覆部分的体积大导致重量上升，跟楼主贴出来的那一段话有关系吗？
C2的潘泽尔四万 发表于 2012-3-18 22:07
我当然懂，但是，装甲包覆部分的体积大导致重量上升，跟楼主贴出来的那一段话有关系吗？
根据我的高中物理和化学知识判断，楼主贴出来的那段话是在虾扯蛋。表面渗碳工艺当然不可能如此巨大地改变金属密度～
我当然懂，但是，装甲包覆部分的体积大导致重量上升，跟楼主贴出来的那一段话有关系吗？
根据我的高中物理和化学知识判断，楼主贴出来的那段话是在虾扯蛋。表面渗碳工艺当然不可能如此巨大地改变金属密度～
MaoCui 发表于 2012-3-18 22:11
根据我的高中物理和化学知识判断，楼主贴出来的那段话是在虾扯蛋。表面渗碳工艺当然不可能如此巨大地改变 ...
是的，我个人也认为那段话是在口胡
根据我的高中物理和化学知识判断，楼主贴出来的那段话是在虾扯蛋。表面渗碳工艺当然不可能如此巨大地改变 ...
是的，我个人也认为那段话是在口胡
噗~要有戏看了~？
密度只会降低。
苏联的坦克只要前面的装甲厚就够了，其他的地方要求低薄一些没有关系，德国坦克要全面防护，重量就窜上去了。
德式坦克要求面面俱到，又没有突破性的技术做支撑，结果就悲剧了！
jiafeidemao 发表于 2012-3-18 17:19
原子碳的比重是12.2，比铁重。
碳原子有比重？怎么个测法，怎么算体积？
原子碳的比重是12.2，比铁重。
碳原子有比重？怎么个测法，怎么算体积？
合金本质上还是多种物质物理上合在一起，又不是分子结构上有变化
看到无语……
这段屁话该不会是某贴55楼写的吧？
jiafeidemao 发表于 2012-3-18 18:16
要有多余的钢铁增加支撑结构，就不会有楼主的问题鸟。
渗碳才2mm
增重的说法是扯淡
jiafeidemao 发表于 2012-3-18 18:16
要有多余的钢铁增加支撑结构，就不会有楼主的问题鸟。
渗碳才2mm
增重的说法是扯淡
渗碳（carburizing/carburization ）
渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使 低碳钢的工件具有高碳钢的表
面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心
部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢 ( 含碳量小于0.25％) 。渗碳后﹐钢件
表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高
的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载
荷。渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。
渗碳工艺在中国可以上溯到 2000 年以前。最早是用固体渗碳介质渗碳。液体和
气体渗碳是在20世纪出现并得到广泛应用的。美国在20年代开始采用转筒炉进行气
体渗碳。30年代﹐连续式气体渗碳炉开始在工业上应用。60年代高温(960～1100℃)
气体渗碳得到发展。至70年代﹐出现了真空渗碳和离子渗碳。
渗碳与其他 化学热处理一样﹐也包含3 个基本过程。
①分解
渗碳介质的分解产生活性碳原子。
②吸附
活性碳原子被钢件表面吸收后即溶到表层奥氏体中﹐使奥氏体中含碳量增加。
③扩散
表面含碳量增加便与心部含碳量出现浓度差﹐表面的碳遂向内部扩散。碳在钢中
的扩散速度主要取决于温度﹐同时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含
量有关。
渗碳零件的材料 一般选用低碳钢或低碳合金钢( 含碳量小於0.25％) 。渗碳后必
须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高
硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物﹐心部组织为韧性好的低碳马氏体或含
有非马氏体的组织﹐但应避免出现铁素体。一般渗碳层深度范围为0.8～1.2 毫米﹐
深度渗碳时可达2 毫米或更深。表面硬度可达 HRC58～63﹐心部硬度为HRC30～4
2 。渗碳淬火后﹐工件表面产生压缩内应力﹐对提高工件的疲劳强度有利。因此渗碳
被广泛用以提高零件强度﹑冲击韧性和耐磨性﹐借以延长零件的使用寿命。
渗碳工艺
1 、 直接淬火低温回火
组织及性能特点：不能细化钢的晶粒。工件淬火变形较大，合金钢渗碳件表面残
余奥氏体量较多，表面硬度较低
适用范围： 操作简单，成本低廉用来处理对变形和承受冲击载荷不大的零件，
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 ℃
组织及性能特点：可以减少工件淬火变形，渗层中残余奥氏体量也可稍有降低，
表面硬度略有提高，但奥氏体晶粒没有变化。
适用范围： 操作简单，工件氧化、脱碳及淬火变形均小，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 ℃
组织及性能特点：对心部强度要求较高者，采用 820-850 ℃淬火，心部为低碳M ，
表面要求硬度高者，采用 780-810 ℃淬火可以细化晶粒。
适用范围： 适用于固体渗碳后的碳钢和低合金钢工件、气体、液体渗碳的粗晶
粒钢，某些渗碳后不宜直接淬火的工件及渗碳后需机械加工的零件。
4 、 渗碳高温回火，一次加热淬火，低温回火，淬火温度840-860 ℃
组织及性能特点：高温回火使M 和残余A 分解，渗层中碳和合金元素以碳化物
形式析出，便于切削加工及淬火后残余A 减少。
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
组织及性能特点：第一次淬火（或正火），可以消除渗碳层网状碳化物及细化心
部组织（850-870 ℃），第二次淬火主要改善渗层组织，对心部性能要求不高时可在
材料的Ac1—Ac3 之间淬火，对心部性能要求高时要在Ac3 以上淬火。
适用范围： 主要用于对力学性能要求很高的重要渗碳件，特别是对粗晶粒钢。
但在渗碳后需经过两次高温加热，使工件变形和氧化脱碳增加，热处理过程较复杂。
6 、 二次淬火冷处理低温回火
组织及性能特点：高于 Ac1 或Ac3 （心部）的温度淬火，高合金表层残余A 较
多，经冷处理（-70 ℃/-80 ℃）促使A 转变从而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：可以细化渗层及靠近渗层处的组织。淬火变形小，不允许硬化
的部位不需预先防渗。
适用范围： 各种齿轮和轴类
渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使 低碳钢的工件具有高碳钢的表
面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心
部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢 ( 含碳量小于0.25％) 。渗碳后﹐钢件
表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高
的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载
荷。渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。
渗碳工艺在中国可以上溯到 2000 年以前。最早是用固体渗碳介质渗碳。液体和
气体渗碳是在20世纪出现并得到广泛应用的。美国在20年代开始采用转筒炉进行气
体渗碳。30年代﹐连续式气体渗碳炉开始在工业上应用。60年代高温(960～1100℃)
气体渗碳得到发展。至70年代﹐出现了真空渗碳和离子渗碳。
渗碳与其他 化学热处理一样﹐也包含3 个基本过程。
①分解
渗碳介质的分解产生活性碳原子。
②吸附
活性碳原子被钢件表面吸收后即溶到表层奥氏体中﹐使奥氏体中含碳量增加。
③扩散
表面含碳量增加便与心部含碳量出现浓度差﹐表面的碳遂向内部扩散。碳在钢中
的扩散速度主要取决于温度﹐同时与工件中被渗元素内外浓度差和钢中合金元素含
量有关。
渗碳零件的材料 一般选用低碳钢或低碳合金钢( 含碳量小於0.25％) 。渗碳后必
须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高
硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物﹐心部组织为韧性好的低碳马氏体或含
有非马氏体的组织﹐但应避免出现铁素体。一般渗碳层深度范围为0.8～1.2 毫米﹐
深度渗碳时可达2 毫米或更深。表面硬度可达 HRC58～63﹐心部硬度为HRC30～4
2 。渗碳淬火后﹐工件表面产生压缩内应力﹐对提高工件的疲劳强度有利。因此渗碳
被广泛用以提高零件强度﹑冲击韧性和耐磨性﹐借以延长零件的使用寿命。
渗碳工艺
1 、 直接淬火低温回火
组织及性能特点：不能细化钢的晶粒。工件淬火变形较大，合金钢渗碳件表面残
余奥氏体量较多，表面硬度较低
适用范围： 操作简单，成本低廉用来处理对变形和承受冲击载荷不大的零件，
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 ℃
组织及性能特点：可以减少工件淬火变形，渗层中残余奥氏体量也可稍有降低，
表面硬度略有提高，但奥氏体晶粒没有变化。
适用范围： 操作简单，工件氧化、脱碳及淬火变形均小，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 ℃
组织及性能特点：对心部强度要求较高者，采用 820-850 ℃淬火，心部为低碳M ，
表面要求硬度高者，采用 780-810 ℃淬火可以细化晶粒。
适用范围： 适用于固体渗碳后的碳钢和低合金钢工件、气体、液体渗碳的粗晶
粒钢，某些渗碳后不宜直接淬火的工件及渗碳后需机械加工的零件。
4 、 渗碳高温回火，一次加热淬火，低温回火，淬火温度840-860 ℃
组织及性能特点：高温回火使M 和残余A 分解，渗层中碳和合金元素以碳化物
形式析出，便于切削加工及淬火后残余A 减少。
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
组织及性能特点：第一次淬火（或正火），可以消除渗碳层网状碳化物及细化心
部组织（850-870 ℃），第二次淬火主要改善渗层组织，对心部性能要求不高时可在
材料的Ac1—Ac3 之间淬火，对心部性能要求高时要在Ac3 以上淬火。
适用范围： 主要用于对力学性能要求很高的重要渗碳件，特别是对粗晶粒钢。
但在渗碳后需经过两次高温加热，使工件变形和氧化脱碳增加，热处理过程较复杂。
6 、 二次淬火冷处理低温回火
组织及性能特点：高于 Ac1 或Ac3 （心部）的温度淬火，高合金表层残余A 较
多，经冷处理（-70 ℃/-80 ℃）促使A 转变从而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：可以细化渗层及靠近渗层处的组织。淬火变形小，不允许硬化
的部位不需预先防渗。
适用范围： 各种齿轮和轴类
渗碳工艺新发展
渗碳工艺是一个十分古老的工艺，在中国，最早可上溯到 2000 年以前。起先是
用固体渗碳介质渗碳。在 20世纪出现液体和气体渗碳并得到广泛应用。后来又出现
了真空渗碳和离子渗碳。到现在，渗碳工艺仍然具有非常重要的实用价值，原因就在
于它的合理的设计思想，即让钢材表层接受各类负荷（磨损、疲劳、机械负载及化学
腐蚀）最多的地方，通过渗入碳等元素达到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度及
耐蚀性﹐而不必通过昂贵的合金化或其它复杂工艺手段对整个材料进行处理。这不仅
能用低廉的碳钢或合金钢来代替某些较昂贵的高合金钢，而且能够保持心部有低碳钢
淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。因此，完全符合节能、降耗，可持续发展
的方向。
近年来，出现了高浓度渗碳工艺，与传统工艺在完全奥氏体区（温度在 900~95
0 ℃，渗碳后表面碳质量分数为 0.85%~1.05% ）进行渗碳不同，它是在 Ac1 ～Accm
之间的不均匀奥氏体状态下进行，其渗层表面碳浓度可高达 2 ％～4 ％。其结果可获
得细小颗粒碳化物均匀、弥散分布的渗层。其渗碳温度降至800 ℃～860 ℃温度范围，
可实现一般钢材渗碳后直接淬火；由于高浓度渗碳层含有很高数量（20％～50％）的
弥散分布的碳化物，故显示出比普通渗碳更优异的耐磨性、耐蚀性，更高的接触与弯
曲疲劳强度，较高的冲击韧度、较低的脆性及较好的回火稳定性。该工艺还具有适用
性广、对设备无特殊要求等优点，具有较高的经济效益和实用价值，近年来在国内外
获得竞相研究与开发。
为了防止渗碳过程中奥氏体晶粒的粗化，一般都在钢材中添加适量的钛，通过形
成碳氮化钛粒子钉扎晶界而阻止晶粒长大。国家标准规定渗碳钢中钛添加量为0.04～
0.08wt%。然而，最近有研究工作表明，当钛含量超过0.032% ，就会在渗碳钢冶炼
铸锭凝固时析出氮化钛。这种氮化钛尺寸达到微米数量级，起不到阻止奥氏体晶粒长
大的作用，反而由于这种呈立方体的粒子的尖角效应以及与基体组织的不连续性而成
为微裂纹的策源地和裂纹扩展的中继站，严重损害钢材的韧塑性。工作还表明，将钛
含量降至0.02～0.032% ，仍然能够同样有效地起到控制奥氏体晶粒长大的作用，而
又可避免有害氮化钛粒子的形成，因此是值得推荐的合理的选择范围。
[1]
渗碳的常见缺陷及其防止
( 一) 碳浓度过高
⒈产生原因及危害：如果渗碳时急剧加热，温度又过高或固体渗碳时用全新渗碳
剂，或用强烈的催渗剂过多都会引起渗碳浓度过高的现象。随着碳浓度过高，工件表
面出现块状粗大的碳化物或网状碳化物。由于这种硬脆组织产生，使渗碳层的韧性急
剧下降。并且淬火时形成高碳马氏体，在磨削时容易出现磨削裂纹。
⒉防止的方法
①不能急剧加热，需采用适当的加热温度，不使钢的晶粒长大为好。如果渗碳时
晶粒粗大，则应在渗碳后正火或两次淬火处理来细化晶粒。
②严格控制炉温均匀性，不能波动过大，在反射炉中固体渗碳时需特别注意。
③固体渗碳时，渗碳剂要新、旧配比使用。催渗剂最好采用4—7%的BaCO3，
不使用Na2CO3作催渗剂。
( 二) 碳浓度过低
⒈产生的原因及危害：温度波动很大或催渗剂过少都会引起表面的碳浓度不足。
最理想的碳浓度为0.9—1.0% 之间，低于0.8%C，零件容易磨损。
⒉防止的方法：
①渗碳温度一般采用 920—940 ℃，渗碳温度过低就会引起碳浓度过低，且延长
渗碳时间；渗碳温度过高会引起晶粒粗大。
②催渗剂(BaCO3)的用量不应低于4%。
( 三) 渗碳后表面局部贫碳：
⒈产生的原因及危害：固体渗碳时，木炭颗粒过大或夹杂有石块等杂质，或催渗
剂与木炭拌得不均匀，或工件所接触都会引起局部无碳或贫碳。工件表面的污物也可
以引起贫碳。
⒉防止的方法
①固体渗碳剂一定要按比例配制，搅拌均匀。
②装炉的工件注意不要有接触。固体渗碳时要将渗碳剂捣实，勿使渗碳过塌而使
工件接触。
③却除表面的污物。
( 四) 渗碳浓度加剧过渡
⒈产生的原因及危害：渗碳浓度突然过渡就是表面与中心的碳浓度变化加剧，不
是由高到低的均匀过渡，而是突然过渡。产生此缺陷的原因是渗碳剂作用很强烈( 如
新配制的木炭，旧渗碳剂加得很少) ，同时钢中有Cr、Mn、Mo等合金元素是促使碳
化物形成强烈，而造成表面高浓度，中心低浓度，并无过渡层。产生此缺陷后造成表
里相当大的内应力，在淬火过程中或磨削过程中产生裂纹或剥落现象。
⒉防止的方法：渗碳剂新旧按规定配比制，使渗碳缓和。用BaCO3 作催渗剂较
好，因为Na2CO3比较急剧。
( 五) 磨加工时产生回火及裂纹
⒈产生的原因：渗碳层经磨削加工后表面引起软化的现象，称之为磨加工产生的
回火。这是由于磨削时加工进给量太快，砂轮硬度和粒度或转速选择不当，或磨削过
程中冷却不充分，都易产生此类缺陷。这是因为磨削时的热量使表面软化的缘故。磨
削时产生回火缺陷则零件耐磨性降低。
表面产生六角形裂纹。这是因为用硬质砂轮表面受到过份磨削，而发热所致。也
与热处理回火不足，残余内应力过大有关。用酸浸蚀后，凡是有缺陷部位呈黑色，可
与没有缺陷处区别开来。这是磨削时产生热量回火。使马使体转变为屈氏体组织的缘
故。其实，裂纹在磨削后肉眼即可看见。
⒉防止的方法：
①淬火后必须经过充分回火或多次回火，消除内应力。
②采用40~60 粒度的软质或中质氧化铝砂轮，磨削进给量不过大。
③磨削时先开冷却液，并注意磨削过程中的充分冷却
渗碳工艺是一个十分古老的工艺，在中国，最早可上溯到 2000 年以前。起先是
用固体渗碳介质渗碳。在 20世纪出现液体和气体渗碳并得到广泛应用。后来又出现
了真空渗碳和离子渗碳。到现在，渗碳工艺仍然具有非常重要的实用价值，原因就在
于它的合理的设计思想，即让钢材表层接受各类负荷（磨损、疲劳、机械负载及化学
腐蚀）最多的地方，通过渗入碳等元素达到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度及
耐蚀性﹐而不必通过昂贵的合金化或其它复杂工艺手段对整个材料进行处理。这不仅
能用低廉的碳钢或合金钢来代替某些较昂贵的高合金钢，而且能够保持心部有低碳钢
淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。因此，完全符合节能、降耗，可持续发展
的方向。
近年来，出现了高浓度渗碳工艺，与传统工艺在完全奥氏体区（温度在 900~95
0 ℃，渗碳后表面碳质量分数为 0.85%~1.05% ）进行渗碳不同，它是在 Ac1 ～Accm
之间的不均匀奥氏体状态下进行，其渗层表面碳浓度可高达 2 ％～4 ％。其结果可获
得细小颗粒碳化物均匀、弥散分布的渗层。其渗碳温度降至800 ℃～860 ℃温度范围，
可实现一般钢材渗碳后直接淬火；由于高浓度渗碳层含有很高数量（20％～50％）的
弥散分布的碳化物，故显示出比普通渗碳更优异的耐磨性、耐蚀性，更高的接触与弯
曲疲劳强度，较高的冲击韧度、较低的脆性及较好的回火稳定性。该工艺还具有适用
性广、对设备无特殊要求等优点，具有较高的经济效益和实用价值，近年来在国内外
获得竞相研究与开发。
为了防止渗碳过程中奥氏体晶粒的粗化，一般都在钢材中添加适量的钛，通过形
成碳氮化钛粒子钉扎晶界而阻止晶粒长大。国家标准规定渗碳钢中钛添加量为0.04～
0.08wt%。然而，最近有研究工作表明，当钛含量超过0.032% ，就会在渗碳钢冶炼
铸锭凝固时析出氮化钛。这种氮化钛尺寸达到微米数量级，起不到阻止奥氏体晶粒长
大的作用，反而由于这种呈立方体的粒子的尖角效应以及与基体组织的不连续性而成
为微裂纹的策源地和裂纹扩展的中继站，严重损害钢材的韧塑性。工作还表明，将钛
含量降至0.02～0.032% ，仍然能够同样有效地起到控制奥氏体晶粒长大的作用，而
又可避免有害氮化钛粒子的形成，因此是值得推荐的合理的选择范围。
[1]
渗碳的常见缺陷及其防止
( 一) 碳浓度过高
⒈产生原因及危害：如果渗碳时急剧加热，温度又过高或固体渗碳时用全新渗碳
剂，或用强烈的催渗剂过多都会引起渗碳浓度过高的现象。随着碳浓度过高，工件表
面出现块状粗大的碳化物或网状碳化物。由于这种硬脆组织产生，使渗碳层的韧性急
剧下降。并且淬火时形成高碳马氏体，在磨削时容易出现磨削裂纹。
⒉防止的方法
①不能急剧加热，需采用适当的加热温度，不使钢的晶粒长大为好。如果渗碳时
晶粒粗大，则应在渗碳后正火或两次淬火处理来细化晶粒。
②严格控制炉温均匀性，不能波动过大，在反射炉中固体渗碳时需特别注意。
③固体渗碳时，渗碳剂要新、旧配比使用。催渗剂最好采用4—7%的BaCO3，
不使用Na2CO3作催渗剂。
( 二) 碳浓度过低
⒈产生的原因及危害：温度波动很大或催渗剂过少都会引起表面的碳浓度不足。
最理想的碳浓度为0.9—1.0% 之间，低于0.8%C，零件容易磨损。
⒉防止的方法：
①渗碳温度一般采用 920—940 ℃，渗碳温度过低就会引起碳浓度过低，且延长
渗碳时间；渗碳温度过高会引起晶粒粗大。
②催渗剂(BaCO3)的用量不应低于4%。
( 三) 渗碳后表面局部贫碳：
⒈产生的原因及危害：固体渗碳时，木炭颗粒过大或夹杂有石块等杂质，或催渗
剂与木炭拌得不均匀，或工件所接触都会引起局部无碳或贫碳。工件表面的污物也可
以引起贫碳。
⒉防止的方法
①固体渗碳剂一定要按比例配制，搅拌均匀。
②装炉的工件注意不要有接触。固体渗碳时要将渗碳剂捣实，勿使渗碳过塌而使
工件接触。
③却除表面的污物。
( 四) 渗碳浓度加剧过渡
⒈产生的原因及危害：渗碳浓度突然过渡就是表面与中心的碳浓度变化加剧，不
是由高到低的均匀过渡，而是突然过渡。产生此缺陷的原因是渗碳剂作用很强烈( 如
新配制的木炭，旧渗碳剂加得很少) ，同时钢中有Cr、Mn、Mo等合金元素是促使碳
化物形成强烈，而造成表面高浓度，中心低浓度，并无过渡层。产生此缺陷后造成表
里相当大的内应力，在淬火过程中或磨削过程中产生裂纹或剥落现象。
⒉防止的方法：渗碳剂新旧按规定配比制，使渗碳缓和。用BaCO3 作催渗剂较
好，因为Na2CO3比较急剧。
( 五) 磨加工时产生回火及裂纹
⒈产生的原因：渗碳层经磨削加工后表面引起软化的现象，称之为磨加工产生的
回火。这是由于磨削时加工进给量太快，砂轮硬度和粒度或转速选择不当，或磨削过
程中冷却不充分，都易产生此类缺陷。这是因为磨削时的热量使表面软化的缘故。磨
削时产生回火缺陷则零件耐磨性降低。
表面产生六角形裂纹。这是因为用硬质砂轮表面受到过份磨削，而发热所致。也
与热处理回火不足，残余内应力过大有关。用酸浸蚀后，凡是有缺陷部位呈黑色，可
与没有缺陷处区别开来。这是磨削时产生热量回火。使马使体转变为屈氏体组织的缘
故。其实，裂纹在磨削后肉眼即可看见。
⒉防止的方法：
①淬火后必须经过充分回火或多次回火，消除内应力。
②采用40~60 粒度的软质或中质氧化铝砂轮，磨削进给量不过大。
③磨削时先开冷却液，并注意磨削过程中的充分冷却
从渗碳的原理来看
渗碳是使低碳钢的表面含碳量达到高碳钢的水平
按LZ文章的逻辑来看渗碳钢的密度还要低于高碳钢，渗碳其实是减重
所以LZ的文章其实是扯淡
渗碳是使低碳钢的表面含碳量达到高碳钢的水平
按LZ文章的逻辑来看渗碳钢的密度还要低于高碳钢，渗碳其实是减重
所以LZ的文章其实是扯淡