东宇东庵分析化学热处理过程中的制约因素

东宇东庵热处理 2024-05-10 14:10:31

热处理厂家东宇东庵将分析化学热处理过程中的制约因素

化学热处理是通过气氛的形成、吸附、分解、吸收和扩散来完成的。这几个过程既是连贯交错、不能截然分开,又是互相配合和互相制约进行的。其速度就取决于其中速度慢的那个过程;这个过程的速度就成了整个化学热处理的制约因素或称控制因子。只有确定了制约因素后,才可能采取相应措施,使其加速。相反,如果盲目地采取某种措施,可能还会导致与预期完全相反的结果。因此,要加速化学热处理,首先应准确地找出制约因素,并采取措施使之加快,以使五个过程能良好地配合。

在正常生产情况下,渗入元素在金属内部的扩散过程是慢的,被认为是整个化学热处理过程的制约因素。然而,在某些情况下,或者在化学热处理过程中的某一特定阶段,吸附和分解也能成为制约因素,因为这两个过程都发生在扩散之先,它们中的任何一个过程发生故障,都会影响整个化学热处理的进行。

气体渗碳时,如果渗剂数量太少,反应物浓度过低,分解出来的活性碳原子很少,渗碳速度就很慢。反之,增大反应物的浓度,可以加快反应速度。但渗剂数量过大,如煤油滴入量过大,分解、吸收相对滞后,则会形成大量的炭黑,温度低时还因分解不充分,产物中含有较多的烯类,发生聚合反应而结焦,从而影响吸附,进而影响整个渗碳过程。当煤油滴量足以保证炉气有足够高的碳势时,CO、CH等含碳气体的分解速度一般很快,它能及时地提供足够多的活性碳原子供金属晶体所吸收,此时的渗碳速度则取决于碳原子向内部扩散的速度,扩散过程成为制约因素。

对于多数化学热处理,开始阶段,即还没有形成一定厚度的渗层时,整个过程的制约因素可能是吸收过程。而当经过--定时间,已形成一定厚度的渗层之后,渗入元素通过渗层的扩散随着渗层厚度的增加变得越来越困难,这时,扩散过程与前几个过程相比进行得慢。因此,扩散成为制约因素。例如气体渗氮时,初期吸收过程可能是制约因素,而后期则让位于扩散。因为即使渗氮件表面清洗得很干净,也存在着一层肉眼看不见的金属氧化物膜,它阻碍活性氮原子的表面吸收。而在后期工.件表面氮浓度已经很高,渗层又有一定厚度,渗层厚度的增加主要取决于氮的扩散速度,二段渗氮法的第二段把温度提高就是为了加速扩散。

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