為什麼鋼鐵零件滲碳溫度

A. 鋼滲碳為什麼在奧氏體而不在鐵素體狀態下進行

常用的固體滲碳溫度為900-930度，而且根據鐵碳狀態圖，只有在奧氏體區域，鐵中碳的溫度才可能有很大范圍的變動，碳的擴散才能再單向的奧氏體中進行，900這溫度恰恰保證了滲碳鋼的AC3點稍高，保證了上述條件的實現。

而且根據滲碳原理來說，溫度越高，滲碳的越完全。但是又不能過高，因為要考慮到奧氏體晶粒的長大。

但是鐵素體就不行了，首先亞共析成分的奧氏體通過先共析析出形成鐵素體，這個因素導致了鐵素體的強度和硬度的不高。其次鐵素體的顯微組織與純鐵相同，呈明亮的多邊形晶粒組織，所以導致了其AC3溫度的不高，才700度左右。

滲碳鋼通常指需經滲碳淬火、低溫回火後使用的鋼。它一般為低碳的優質碳素結構鋼與合金結構鋼，亦可分別稱為碳素滲碳鋼與合金滲碳鋼。其成分特點是低的含碳量，一般為0.1%～0.25%；主要合金元素有Ni、Cr、Mn等，輔助合金元素有W、Mo、V、Ti等。

(1)為什麼鋼鐵零件滲碳溫度擴展閱讀：

滲碳鋼的預先熱處理通常採用正火，對於高淬透性的滲碳鋼，可採用空冷淬火後高溫回火，獲得回火索氏體組織，改善切削加工性能。

滲碳鋼的最終熱處理一般都是在滲碳後進行直接淬火或一次淬火，180～200℃低溫回火。處理後工件表面硬度一般為58～64HRC，心部的組織和硬度則取決於鋼的淬透性和截面尺寸大小。

提高心部的強度將提高齒輪的承載能力，並防止滲層剝落。而心部的強度則取決於鋼中含碳量及淬透性。

當淬透性足夠時，心部得到全部位錯馬氏體組織；如淬透性不足，則出現非馬氏體組織。常加入的合金元素有Cr、Mn、Ni、B、Mo、W和Si等。Ni對滲層和心部的韌性和強度都十分有利，因而高級滲碳鋼中都含有較多的Ni。

B. 為什麼鋼鐵零件滲碳溫度一般要選擇在γ相區中進行若不在γ相區進行會有什麼後果

具體講比較麻煩，間的說就是溫度高了，晶粒就變大，鋼的強度，疲勞極限，塑性，就是所有的力學性能都會降低。所以溫度必須控制在規定范圍。

C. 低碳鋼滲碳為什麼在950度

低碳鋼滲碳溫度在來950°，是因為自950是奧氏體化溫度區間。
a-Fe中的最大碳溶解度只有0.0218%，對於含碳質量分數大於0.0218%的鋼鐵，在滲碳是零件中的碳溶度梯度為零，滲碳無法進行，即使是純鐵，在a相滲碳是鐵中的溶度梯度很小，在表面也不能獲得高含炭層；如果溫度滲碳溫度過低，擴散系數也很小，滲碳過程極慢，沒有實際意義。而γ-Fe中的碳溶度高，滲碳時在表層可以獲得較高的碳溶度梯度，使滲碳順利進行。此外，γ-Fe的溫度較高（超過了800），加速了滲碳過程。
因此，低碳鋼滲碳在950度。
這個問題在材料科學基礎上，是常見的問題，也是考驗經常考察的知識點。

D. 材料科學基礎 為什麼滲碳可以在 中進行而不能在

滲碳在奧氏復體中進行制,不在鐵素體中進行
鋼滲碳的目的是機器零件獲得高的表面硬度，耐磨性及高的接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度。
常用的固體滲碳溫度為900-930攝氏度，而且根據鐵碳狀態圖，只有在奧氏體區域，鐵中碳的溫度才可能有很大范圍的變動，碳的擴散才能再單向的奧氏體中進行，900攝氏度恰恰保證了滲碳鋼的AC3點稍高，保證了上述條件的實現根據滲碳原理來說，溫度越高，滲碳的越完全。但是又不能過高，因為要考慮到奧氏體晶粒的長大。
鐵素體的強度和硬度的不高。其次鐵素體的顯微組織與純鐵相同，呈明亮的多邊形晶粒組織，所以導致了其AC3溫度的不高，才700攝氏度左右。

E. 鋼材在進行滲碳處理時,為什麼溫度是影響滲碳的重要因素從1200K 和1300K 條件

物質的溫度越高，物質具有的能量越高，滲碳也是這樣的原理，溫度高，碳原子才有足夠的能量進入鋼材，以固溶體或滲碳體的形式存在。

F. 常用滲碳溫度為什麼選擇930℃左右

在滲碳介質、滲碳時間相同的條件下，滲碳溫度越高，表面碳濃度也越高，滲入速度增大，滲層的碳濃度和厚度也隨之增加，而且滲層中碳的濃度梯度變化較平緩；如果溫度太低，效果則相反。其主要原因是：提高滲碳溫度，可以顯著地提高擴散系數。
當滲碳溫度從920℃升高到1000℃時，擴散系數可提高1.7倍以上。所以提高滲碳溫度能提高滲速，縮短滲碳時間。如獲得1.5mm的滲層，930℃需7h，而1000℃時只需3h；反之，如果滲碳時間相同，則其滲層深度也必定增大。此外，由於溫度越高，碳原子從表面向內部的擴散遷移速度也越高，因而從表及里的碳濃度梯度就必定趨於平緩。隨著滲碳溫度的提高，Fe原子自擴散加劇，使鋼件表面脫位原子和空穴數增多，更又利於表面吸收和溶解碳原子。同時，溫度升高也增加了奧氏體對碳的溶解度。此外，提高滲碳溫度還能降低合金碳化物的穩定性，使碳化物溶解到奧氏體中，碳原子從碳化物中解脫出來成為自由狀態，有利於擴散和增加奧氏體的溶碳能力。由此可見，提高滲碳溫度，不僅能提高滲速、增加滲層深度、減緩濃度梯度的變化，而且也能提高滲層的碳濃度。
提高滲碳溫度雖然有以上好處，但也存在著一些尚待解決的問題。首先，需要解決設備方面的問題，目前的滲碳爐最高使用溫度為950℃以上長時間加熱滲碳，晶粒都會急速長大，導致力學性能惡化，往往滲碳後要增加細化晶粒的正火或不得不進行雙重淬火，工件的變形打，也增加了生產成本。
目前生產中，常規的滲碳工藝溫度大都選定為920~950℃。

G. 滲碳溫度

編輯詞條滲碳
滲碳（carburizing/carburization）
滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層，再經過淬火和低溫回火，使工件的表面層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。
滲碳工件的材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。30年代，連續式氣體滲碳爐開始在工業上應用。60年代高溫(960～1100℃)氣體滲碳得到發展。至70年代，出現了真空滲碳和離子滲碳。
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。
分類
按含碳介質的不同，滲碳可分為固體滲碳、液體滲碳、氣體滲碳和碳氮共滲。
固體滲碳
把零件埋在裝滿固體滲碳劑(主要成分是木炭，並有碳酸鈉、碳酸鋇等作催滲劑)的容器中加熱，在高溫下通過碳與催滲劑的化學反應分解出活性碳原子，滲入零件表面。固體滲碳可以在各種加熱爐中進行，簡單易行，但質量不易控制，周期長，勞動條件差。

H. 關於滲碳

含碳高於2.11%的生鐵不會吸收碳，生鐵在大約1150攝氏度開始熔化，你說的溫度下生鐵開始熔化了，固相中的碳要向液相中排出。低碳鋼在這個溫度可以增碳。固體滲碳是將鋼鐵材料埋入滲碳劑（比如木炭）裡面實現的，老鐵匠也可以這么滲碳。氣體滲碳是讓爐氣裡面含有一定濃度的含碳氣氛實現的,比如通入天然氣、丙烷、丁烷等氣體，實際是調節爐氣中CO和CO2等氣體的濃度和比例實現一定的碳勢。

在爐子裡面，鋼鐵材料是增碳還是脫碳可以通過控制氣氛含量實現。就是說，讓爐氣的碳勢大於鋼材的含碳量可以增碳，讓爐氣的碳勢低於鋼材含碳量就可以脫碳。

你說的是煉鐵過程中碳的增加。
煉鐵的原料:鐵礦石、焦炭（古代使用木炭）、熱空氣、石灰石。
鐵礦石中的氧化鐵通過CO作還原劑還原出鐵，還原過程中，在生成二氧化碳的同時，一部分C滲入鐵中直到使鐵達到鑄鐵成份。
可以看到煉鐵比煉鋼溫度低，煉鋼才會用到我們說的固體滲碳或氣體滲碳。固體或氣體滲碳溫度一般在900度左右。固體滲碳時候木炭和工件放入容器，不要燃燒。