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      齒輪滲碳的鍛造原理介紹分析

        我們在操作鍛造齒輪滲碳熱處理的時候,它會包含著分解、吸收、擴散三個基本過程。所以,我們有必要先對這三個基本過程作一定的分析。

        1.分解過程。

        化學熱處理是把鍛造齒輪放在含有滲入元素的活性介質中進行,只有活性原子才易于為鋼的表面所吸收。因此,化學熱處理的步便是要獲得活性原子。滲碳則先要得到活性碳原子。

        2.吸收過程。

        滲碳過程的下一步是低碳鋼表面吸收過程,分解析出的活性原子為鋼表面所吸附,然后溶入基體金屬-鐵的晶格中,從而形成金屬表面的吸收過程。吸附作用與表面張力有關。表面具有吸附的活性區域都是表面能較大的區域,如晶界和微觀的缺陷處。吸收的關鍵還在于要滲入的元素在基體金屬鐵中有較大的可溶性,否則吸收過程很快就會終止,鋼表面不可能形成擴散層。

        爐內的活性原子直接溶解入鍛造齒輪的表面,達到飽和和形成化合物。

        3.活性原子的擴散。

        滲碳過程的第三步是擴散,鋼中的擴散是指原子由于熱運動,引起它在晶格中從一個位置到另一個位置的遷移過程。擴散是金屬中一個重要現象,也是化學熱處理的基礎。

        吸收鋼表面活性原子后,鋼表面的碳濃度大大增加。這樣,在表面和內部形成了相對明顯的濃度差。在一定溫度下,原子可以沿濃度梯度方向擴散。從而得到一定厚度的擴散層。擴散層的特征是表面有高濃度的滲碳,且滲碳濃度隨距離表面層的距離而逐漸下降。

        鍛造齒輪滲碳的過程由分解、吸收和擴散三個過程組成。這三個過程同時在發生。整個過程有復雜的物理和化學反應。


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