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3.3 770℃淬火试样的组织分析 15
3.5 830℃淬火试样的组织分析 18
3.6 860℃淬火试样的组织分析 20
3.7 经过不同温度淬火试样的硬度分析 21
致谢 25
参考文献 26
1 绪论
1.1渗碳钢简介
渗碳钢，为经受渗碳淬火后,能够使表面硬度和耐磨性有很大的提高,同时使心部保持适当强度和韧性的钢。渗碳钢主要是用来制造耐磨性高、接触应力大以及冲击载荷大的重要零件，比如汽车、拖拉机的变速齿轮，内燃机上的凸轮轴、活塞销等零件。
其性能要求主要体现在以下几点：
①表面具有高硬度和高耐磨性，而同时心部又要有足够的韧性和强度
②具有良好的热处理工艺性能，比如高的淬透性和渗碳能力，在高渗碳温度下，奥氏体晶粒长大倾向比较小，以便于渗碳后的直接淬火。
其成分特点为：
①低碳：含碳量一般在0.1-0.25%之间，以此来保证心部具有足够的塑性和韧性，高碳则使心部的韧性下降。
②合金元素：主加元素为Cr、Mn、Ni、B等，它们的作用主要是提高钢的淬透性，从而提高心部的强度和韧性；辅加元素为W、Mo、V、Ti等强碳化物形成的元素，通过形成稳定的碳化物，来细化奥氏体晶粒，同时还能提高渗碳层的耐磨性。
1.2 渗碳件一般加工工艺路线
渗碳件一般的加工工艺路线为：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火+低温回火→磨削。渗碳温度一般在900~950℃之间，渗碳后的热处理，通常采用直接淬火加低温回火。淬火温度一般选择Ac1+30~50℃之间。低温回火温度一般控制在200±50℃之间。使用状态下的组织一般为：表面为高碳回火马氏体加颗粒状碳化物再加少量残余奥氏体（硬度达HRC58~62），心部则是低碳回火马氏体加铁素体（淬透）或铁素体加托氏体（未淬透）。
1.3 渗碳的介绍
钢的渗碳，就是钢件在渗碳介质中加热保温的时候，使碳原子渗入表面，获得一定的表面含碳量和一定的碳浓度梯度的工艺【1】。渗碳的目的，是使得机器零件获得较高的表面硬度、耐磨性以及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度等良好的品信。
根据所用渗碳剂在渗碳过程中聚集状态的不同，渗碳方法可分为固体渗碳法、液体渗碳法和气体渗碳法三种渗碳方法。以下是各种渗碳方法的简介：
（1）固体渗碳法
固体渗碳法，就是把渗碳工件装入有固体渗剂的密封箱内，在渗碳温度加热时渗碳。固体渗碳剂主要是由一定大小的固体炭粒和起催渗作用的碳酸盐组成的。常用的固体渗碳温度一般在900—930℃之间。因为根据铁碳状态图显示，只有在奥氏体区域，铁中碳的浓度才可能在很大范围内发生变动，碳的扩散才能在单相的奥氏体中进行。而且900—930℃这个温度恰好较渗碳钢的AC3点稍微高了一点，同时也保证了上述条件的实现。
（2）液体渗碳法
液体渗碳，是指在能析出活性炭原子的盐浴中进行的渗碳的一种方法。其优点是加热速度比较快，且加热比较均匀，方便渗碳后直接进行淬火；缺点则是多数的盐浴都有毒。液体渗碳的温度一般设定在920—940℃，其考虑的原则和固体渗碳相同。
（3）气体渗碳法
气体渗碳，指的是工件在气体介质中，进行碳的渗入过程的一种方法，可以用碳氢化合物有机液体，比如煤油、丙酮等液体，可以将其直接滴入炉内汽化而得到活性碳原子。由于气体在渗碳温度中进行热分解，能析出活性碳原子，并且能渗入工件表面。也可以用事先准备好的一定成分的气体通入炉内，在渗碳温度下分解出活性碳原子渗入工件表面来进行渗碳。