為什麼滲碳用低碳鋼

A. 熱處理中滲碳的目的是什麼

滲碳的目的是使機器零件獲得較高的表面硬度、耐磨性及高的接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度。

滲碳根據滲劑的聚集態的不同分為固體滲碳、液體滲碳、氣體滲碳三種。

滲碳一般是針對鋼來說，鋼的滲碳就是鋼件在滲碳介質中加熱保溫，使碳原子滲入鋼件表面，使其表面的碳濃度發生改變，從而獲得具有一定表面含碳量和一定濃度梯度的熱處理工藝。

(1)為什麼滲碳用低碳鋼擴展閱讀

滲碳工件的材簡和料一般為低碳鋼或低碳合金鋼(含碳量小於0.25%)。滲碳後_鋼件表面的化學成分可接近高碳鋼。

工件滲碳後還要經過淬火，以得到高的表面硬度，高的耐磨性和疲勞強度，並保持心部有低碳鋼淬火後的強韌性，使工件能承受沖擊載荷。滲碳工藝廣泛用於察咐橡飛機，汽車和拖拉機等的機械零件，如齒輪，軸，凸輪軸等。

滲碳工藝在中國可以上溯到2000年以敗旁前。最早是用固體滲碳介質滲碳。液體和氣體滲碳是在20世紀出現並得到廣泛應用的。美國在20年代開始採用轉筒爐進行氣體滲碳。

滲碳零件的材料一般選用低碳鋼或低碳合金鋼(含碳量小於0.25%)。滲碳後必須進行淬火才能充分發揮滲碳的有利作用。

工件滲碳淬火後的表層顯微組織主要為高硬度的馬氏體加上殘餘奧氏體和少量碳化物，心部組織為韌性好的低碳馬氏體或含有非馬氏體的組織，但應避免出現鐵素體。

一般滲碳層深度范圍為0.8～1.2毫米，深度滲碳時可達2毫米或更深。表面硬度可達HRC58～63，心部硬度為HRC30～42。滲碳淬火後，工件表面產生壓縮內應力，對提高工件的疲勞強度有利。因此滲碳被廣泛用以提高零件強度，沖擊韌性和耐磨性，藉以延長零件的使用壽命。

B. 滲氮是為什麼.滲碳是因為低碳鋼含碳量不

滲氮是給合金材料提高表面硬度而採用的工藝，滲碳是給低碳合金鋼、低碳鋼回採用的工藝。之答所以要給一些零件表面滲碳，是由於零件使用的要求：表面要硬，要耐磨，內部要有韌性，要能耐沖擊。對於這種情況，只有通過滲碳、淬火才能達到要求。一般常採用滲碳工藝的零件有：軸、齒輪、鏈輪、花鍵軸、活塞銷及閥門頭、凸輪軸及凸輪盤等。

C. 為什麼滲碳鋼中碳的質量分數均屬於低碳的范圍

從滲碳難以上考慮，高彈鋼、就不需要滲碳了，也實現不了滲碳，因為碳已經基本內上飽和了；容

從力學性能上考慮，一般滲碳的目的是增強金屬表面的抗磨損能力，所以採取一些方式將金屬表面弄硬，如果採用部分中碳鋼及高碳鋼也能實現表面很硬，但是他們的心部又達不到很高的耐沖擊等韌性要求，所以好多重要的軸、齒輪類零部件都採用低碳鋼滲碳或低碳鋼碳氮共滲的方式。

常用的材料有20、20Cr、20CrMnTi均可用於滲碳、碳氮共滲；單獨滲氮的材料推薦38CrMoAl。
希望有幫助！

D. 關於滲碳的```````原理

滲碳
與其他
化學熱處理
一樣﹐也包含3個基本過程。
①分解
滲碳介質的分解產生活性
碳原子
。
②吸附
活性碳原子被鋼件表面吸收後即溶到表層
奧氏體
中﹐使奧氏體中含碳量增加。
③擴散
表面含碳量增加便與心部含碳量出現濃度差﹐表面的碳遂向內部擴散。碳在鋼中的擴散速度主要取決於溫度﹐同時與工件中被滲元素內外濃度差和鋼中
合金元素
含量有關。
滲碳零件的材料一般選用
低碳鋼
或低碳合金鋼(含碳量小於0.25%)。滲碳後必須進行淬火才能充分發揮滲碳的有利作用。工件
滲碳淬火
後的表層
顯微組織
主要為高硬度的
馬氏體
加上
殘余奧氏體
和少量
碳化物
﹐心部組織為韌性好的
低碳馬氏體
或含有非馬氏體的組織﹐但應避免出現
鐵素體
。一般
滲碳層深度
范圍為0.8～1.2毫米﹐深度滲碳時可達2毫米或更深。
表面硬度
可達HRC58～63﹐心部硬度為HRC30～42。滲碳淬火後﹐工件表面產生壓縮
內應力
﹐對提高工件的
疲勞強度
有利。因此滲碳被廣泛用以提高零件強度﹑
沖擊韌性
和耐磨性﹐藉以延長零件的使用壽命。
滲碳：是對
金屬表面處理
的一種，採用滲碳的多為低碳鋼或
低合金鋼
，具體方法是將工件置入具有活性滲碳介質中，加熱到900--950
攝氏度
的單相奧氏體區，保溫足夠時間後，使滲碳介質中分解出的活性碳原子滲入鋼件表層，從而獲得表層高碳，心部仍保持原有成分。相似的還有低溫
滲氮
處理。這是金屬材料常見的一種
熱處理工藝
。

E. 滲碳鋼為什麼要用低碳成分的鋼

因為鋼的含碳量比較低，只有這種情況下才能做到滲碳，如果是高碳鋼的話直接就裂開了。

F. 為什麼合金滲碳鋼一般採用低碳，合金調質鋼採用中碳，而合金工具鋼採用高碳成分

碳含量顯著影響鋼的強度硬度和塑韌性, 簡單來講, 碳鋼的碳含量越低, 塑性越專好, 但硬度降低, 就是軟屬; 碳含量高就硬度高, 塑性差, 就脆.
又想鋼耐疲勞價格又低廉就用低碳鋼, 表面滲碳增加表面的硬度, 同時保持良好的塑韌性;
高碳鋼要求高硬度, 比如一些模具鋼等, 為了增加硬度就增加碳含量使鋼中Fe3C含量增加;
調質鋼要求具有很好的綜合機械性能，即在保持較高的強度的同時又具有很好的塑性和韌性，低碳鋼的低強度顯然達不到, 而高碳鋼塑韌性達不到, 就只能在中間尋找平衡點用中碳鋼.

G. 為何滲碳件全採用低碳鋼或者低碳合金鋼製造

滲碳的目的是在淬火時能得到高硬度。我們知道，鋼材含碳量越高時淬火專得到的硬度屬就越高，但相應的其塑性降低，脆性增大。對有些零件，我們希望其芯部有好的韌性，而表面要求高硬度，這時會採用低碳鋼或者低碳合金鋼製造（後者用於重要零件）。T12鋼的加工工藝為：毛坯--球化退火（降低硬度，以利加工）--機加工--淬火（得到高硬度）--精加工（磨削）