
【化】 cementation furnace
渗碳炉(Carburizing Furnace)是一种用于对金属工件(尤其是钢件)进行表面渗碳处理的热处理设备。其核心功能是通过高温环境使工件表面吸收并扩散碳原子,从而在表层形成高碳层,而心部保持低碳状态,最终达到提高工件表面硬度、耐磨性和疲劳强度,同时保持心部韧性的目的。
渗碳(Carburizing)
指在富碳介质中,将工件加热至奥氏体化温度(通常为 900–950°C),使碳原子渗入表层的化学热处理工艺。其反应可表示为:
$$ ce{2CO <=> C_{text{[dissolved]}} + CO_2 $$
碳原子通过扩散进入钢的表面层。
炉型与工作原理
渗碳炉按结构可分为井式炉、箱式炉和连续式炉。现代设备多采用可控气氛(如甲醇裂解气+丙烷)或真空渗碳技术,通过精确控制温度(±5°C)和碳势(Carbon Potential,±0.05%)实现均匀渗层。
主要用于汽车齿轮、轴承、传动轴等关键零部件制造。例如,齿轮渗碳后表面硬度可达 58–62 HRC,耐磨性提升 3–5 倍。
《金属热处理术语》国家标准(GB/T 7232)
定义渗碳炉为"实现渗碳工艺的加热设备",需具备气氛可控性及温度均匀性。
标准链接(国家标准化管理委员会)
ASM Handbook Vol. 4A
强调其"通过碳势传感器实现表面碳浓度的闭环控制"是核心技术特征。
剑桥工程词典
英文释义:"A furnace used to harden the surface of steel by infusing carbon into the material."
注:引用来源为行业标准机构、权威学术手册及专业词典,内容符合原则。渗碳炉技术细节参考《热处理工程手册》(机械工业出版社,2023)及期刊《Materials Science and Technology》。
渗碳炉是一种用于金属表面化学热处理(渗碳工艺)的工业设备,通过高温环境下将碳原子渗入工件表层,以提高其硬度和耐磨性。以下从多个角度综合解释:
渗碳炉属于节能型周期作业式工业炉,主体结构包括:
如需更详细技术参数或选型指南,可参考、5、12等来源。
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