【机】 local carburizing
局部渗碳（Localized Carburizing）是机械制造领域中的一种表面硬化处理工艺，特指通过控制碳元素扩散范围，仅在金属工件特定区域形成高碳层的热处理方法。该技术广泛应用于齿轮、轴承等机械零件的强化处理，通过提升局部耐磨性和抗疲劳强度，同时保留非渗碳区域的韧性。
根据ASM International发布的《ASM Handbook Volume 4A: Steel Heat Treating Fundamentals and Processes》定义，局部渗碳需采用物理屏障（如镀铜层）或化学涂层（防渗涂料）对非处理区域进行保护，使碳原子仅在暴露的金属表面扩散。处理后的工件在淬火过程中，渗碳区域形成坚硬的马氏体结构，未渗碳部分保持原有机械性能。
中国机械工程学会热处理分会的技术白皮书指出，典型工艺参数包括：
该技术的关键优势体现在可针对复杂几何形状工件实施定向强化，例如齿轮的齿面强化处理。根据SAE Technical Paper 2020-01-0256记载，采用局部渗碳的变速箱齿轮比整体渗碳件减少约15%的变形量，同时提高20%以上的接触疲劳寿命。
局部渗碳是一种针对金属工件特定区域进行表面强化的热处理工艺，其核心在于通过选择性处理提升材料性能。以下是详细解释：
定义与目的 局部渗碳指仅对工件需要高硬度的部分（如齿轮齿面、轴承接触面）进行渗碳处理，其他区域通过保护措施避免碳渗入。目的是在保持材料心部韧性的同时，使表层获得耐磨性。
实施方法 • 材料选择：主要采用含碳量0.1%-0.25%的低碳钢或低合金钢 • 工艺参数：加热至900-950℃奥氏体区，保温时间根据渗层深度调整 • 保护措施：通过镀铜、涂防渗涂料或机械覆盖等方式保护非渗碳区域
微观变化 渗碳过程中活性碳原子扩散至钢件表层，形成0.5-2mm的高碳层（含碳量可达0.8%-1.2%），而心部仍保持原始低碳成分（0.15%-0.25%），这种梯度结构同时满足耐磨与抗冲击需求。
典型应用 • 汽车变速箱齿轮（仅强化齿面） • 轴承滚道部位 • 凸轮轴工作面 • 模具刃口部位
该工艺相比整体渗碳可节约能耗30%-50%，同时减少后续加工工序。需注意防渗保护层的完整性直接影响处理效果，实际应用中多采用计算机模拟优化渗碳路径。
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