图1.1 液相感应碳氮渗入装置示意图

在此装置上，用35钢在甲酰胺中进行了渗入处理，并且在试样上成功制备了最大硬度592HV、厚达80μm的渗层，此外还对工艺参数进行了优化，分析了渗层的组织和相关性能[11]。但是在处理过程中仅仅使用了输出电流作为控制参数，而不能准确测量和控制处理过程中的加热温度，并且试剂蒸发强烈，对实验人员和环境产生了危害。如何准确控制试样加热保温的温度，减少有害气体的排放，寻找价格低廉且渗入效果好的试剂等问题还需要进行进一步的研究。

1.3.3.2 液相感应碳氮渗入技术的应用前景

虽然液相感应渗入技术在国内研究的很少，但这并不能掩盖其广阔的应用前景。该技术采用感应加热原理，缩短了零件的处理时间，并且高频磁场的存在可提高碳氮原子活性，加速了活性原子的吸收和扩散。渗入完成后零件的后续热处理可直接在液相介质中进行，有效缩短了生产周期。由于感应线圈设计上的多样性，感应共渗技术可以适用于多种尺寸的工件的表面整体及局部处理。

该技术可对多种材料进行处理，S.M.Gugel曾运用此技术对航天用钛合金和含碳量为0.3%、硅和锰的总量约为1%的低合金钢工件进行过处理，可在30min之内可以在钛合金表面形成一层最高硬度达65~70HRC的渗层[12~13]。低合金钢工件经处理后的表面硬度达到了50~60HRC，耐磨性较未处理的工件提高了3~5倍[14]。液相感应技术应用领域广、处理周期短、能耗低等优点可对社会产生较大的经济效益。

1.4本课题研究内容与意义

1.4.1研究内容：

本课题将对低碳钢的液相感应渗氮、渗碳进行初步探究。尝试甲酰胺、三乙醇胺、丙三醇三种试剂来比较处理效果；比较不同加热温度、保温时间对低碳钢渗层质量的影响；试用三种热电偶连接方法用以测量试样在感应加热时的即时温度用，以达到控温准确的目的；检验循环冷却水在降低试剂蒸发强度的效果。

1.4.2 研究意义

本课题研究不同感应加热电温度，加热时间，活性介质的类型等工艺参数对低碳钢样品渗层性能的影响，总结不同工艺参数对处理结果的影响规律，建立工艺参数与渗层质量的关系函数，为该技术工业应用提供理论基础。