影响TD处理碳化物覆层厚度的3个因素

难得糊涂2007

重庆热处理_影响TD碳化物覆层厚度的因素：
（1）TD处理温度的影响
有研究表明，在相同的温度条件下，生成碳化物层化学反应的活化能远低于扩散活化能，碳原子在覆层中的扩散系数远低于碳原子在奥氏体基体中的扩散系数，因此TD碳化物覆层成长过程由基体中碳原子的扩散过程所控制，覆层生长速率与扩散温度之间呈指数关系、与基体中碳原子的扩散速率呈线性比例关系。另外，TD处理温度最好与基体最佳淬火温度相同，即TD处理完成后直接进行基体淬火硬化，可以避免冷却后再次加热淬火的热能消耗。
（2）TD处理时间的影响
在化学热处理中，扩散物质的流量是不稳定的，扩散层各点的浓度和浓度梯度都随时间而变化，属于非稳态扩散。当工件表面为近似平面时，渗入元素在基体金属表面的浓度可以认为基本保持恒定，则扩散系数与扩散物质浓度无关，即在给定条件下，化学热处理的扩散层深度与扩散时间的平方根成正比。实际生产中，处理时间的长短也直接与生产周期和加工成本有关。
（3）钢的成分的影响
在相同的TD处理条件下，TD覆层厚度随基体含碳量的增加而增厚，近似成线性关系；温度越高，TD覆层厚度增加越明显，覆层的成长速度随基体中固溶体碳含量的增大而增大。
钢中合金元素对覆层厚度的影响要区别看待，有研究观点认为：根据合金元素对碳元素亲和力的强弱，将合金元素分为非碳化物形成元素（Si、Cu、Ni、Co）、弱碳化物形成元素（Mn、Cr）和强碳化物形成元素（V、Ti、W、Mo）。强碳化物形成元素有阻碍碳扩散的作用，使TD覆层形成减缓；非/弱碳化物形成元素阻碍碳扩散的作用小，对TD覆层形成有利。

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