什么是渗碳？(carburizing?)

渗碳是一种向含碳量低的金属表面添加碳以增加金属硬度的金属处理工艺。金属在富含碳的大气中高温加热。热量会使碳原子扩散到金属表面。该过程在渗碳金属的熔点以下进行。共有五种渗碳方法：填充渗碳、气体渗碳、液浴渗碳、真空渗碳和等离子渗碳。...

渗碳是一种向含碳量低的金属表面添加碳以增加金属硬度的金属处理工艺。金属在富含碳的大气中高温加热。热量会使碳原子扩散到金属表面。该过程在渗碳金属的熔点以下进行。共有五种渗碳方法：填充渗碳、气体渗碳、液浴渗碳、真空渗碳和等离子渗碳。

包式渗碳使用熔炉加热要渗碳的金属零件，这些零件装在一个装有足量碳粉的容器内。加热过程将在高温下持续12至72小时。与其他方法相比，这种方法速度较慢，而且由于难以保持均匀的温度，加热效率低。

气体渗碳遵循与组件渗碳相同的程序。然而，它将一氧化碳（CO）送入熔炉，以改善扩散，这在填充法中没有实现。该工艺存在安全问题，因为CO是一种无嗅无色的有毒气体，可被工厂内工作人员吸入。气体渗碳法是大量金属渗碳的首选方法。

在液浴法中，金属部件浸入含有丰富碳的熔盐中。氰化物（CN）是一种致命的毒药，以前曾被用作液体浴的主要成分。它被无毒的镀液成分取代，可以达到与氰化物相同的渗碳效果。

真空法需要一个无氧的加热环境，并在低压下使金属渗碳。该方法使用一个结构复杂、成分单一的熔炉来创造一个富含碳的环境——甲烷（CH4）。无氧环境使温度显著升高，从而增加了碳的溶解度和扩散速率。该工艺不会导致表面氧化。

等离子体法利用真空炉加热金属。一旦金属达到适合加工的温度，含有碳氢化合物气体（如CH4）的稀有气体就会被供应到熔炉中。在金属和熔炉之间引入高直流电压以产生辉光放电，这将导致气体离子和直流等离子体发生电化学反应以实现渗碳。

渗碳方法的选择必须以社会和经济因素为指导。这种方法必须是环保的，并且不应该对工人和社区的健康造成损害。它还应该具有成本效益。

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