固体渗碳法为最简便的表面硬化方式
信息分类：生命科学资讯 作者:YIYI发布
固体渗碳法为最简便的表面硬化方式
固体渗碳法(Pack carburizing)是表面硬化法中最简便，也是最传统的表面硬化法，
其操作是将钢料埋至于固体渗碳剂(木炭+BaCO3 15~20%)中，在900~950℃之渗碳温度中加热约4小时，
则可得到约1.5mm渗碳深度，也称为：填匣渗碳法(Box carburizing)。适合做渗碳处理的材料，
原则上是以含碳量0.30%以下的低碳钢或者低碳合金钢为佳，含碳量最多不要超过0.45%(就是中碳以下的钢种啦！)，
或者使用渗碳专用钢JIS SCM415(坊间称为绿十字)。
固体渗碳的过程中，碳不是被钢直接吸收，而是先借着渗碳促进剂(BaCO3)形成一氧化碳后间接被钢所吸收，
如下列反应式：
Ba CO2→BaO+ CO2
CO2+C→2CO
2CO→C+ CO2
3Fe+2CO→Fe3C+CO2
一氧化碳是藉由空气中的氧与碳之反应生成，或是由所添加的渗碳促进剂Ba CO2碳酸钡在渗碳温度时分解生成。
一氧化碳与铁反应形成碳化铁与二氧化碳，二氧化碳再与碳反应生成一氧化碳，如此反覆循环过程中渗透于钢铁中。
而渗碳处理的温度越高，CO的量愈多，CO2则减少；温度愈高，渗碳层的含碳量愈高，渗碳深度也愈深。
但是处理的温度越高，时间越久，则材料的结晶粒度会粗大化，因此必须针对不同的需求、
材料种类来设计热处理的温度与时间。
渗碳完成后，渗碳层的组织是高含碳量雪明碳铁组织Fe3C或者固溶在γ-Fe形成沃斯田铁(奥氏铁)，反应式如下：
Fe+2CO→[Fe-C]+ CO2 [Fe-C]为沃斯田铁(奥氏铁)或Fe3C
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