渗碳和渗氮的区别

主要区别 – 渗碳与渗氮

热处理是利用热量来改变材料的性能，尤其是在冶金方面。热处理是通过加热和冷却物质来完成的。它用于改变一种或多种化学和物理特性，以获得所需的特性，例如增加强度、增加硬度、抗冲击性、软化和增加延展性。热处理方法主要有退火、回火、淬火和正火四种。硬化是增加金属硬度的过程。有两种主要类型的硬化工艺，即表面硬化和表面硬化。表面硬化可以通过两种工艺完成，即差异表面硬化和差异金属结构硬化。渗碳和渗氮是差异金属结构硬化过程中使用的两种技术。渗碳和渗氮的主要区别在于 在渗碳过程中，碳扩散到钢表面，而在渗氮过程中，氮扩散到钢表面。

涵盖的关键领域

1.什么是渗碳 – 定义，不同类型 2.什么是氮化 – 定义、属性改进 3、渗碳和渗氮有什么区别 – 主要差异的比较

关键词：退火、渗碳、表面硬化、气体渗碳、硬化、液体渗碳、冶金、渗氮、包渗碳、表面硬化、回火、真空渗碳

什么是渗碳

在渗碳中，金属合金在碳质环境中置于高温下数小时。温度应高于金属的转变上限温度（临界温度）。然后，碳从碳质环境中被吸收到钢中并缓慢扩散到表层中。

含碳环境可以是木炭或一氧化碳。渗碳的目的是使钢材表面变硬、耐磨。该技术主要用于低碳钢。更长的渗碳时间会增加碳涂层的深度。然而，在这种方法中，表面变得更硬，而核心保持柔软。

渗碳有以下四种主要形式。

包渗碳

在这里，组件被包装在高碳含量的环境中。加热组件会产生一氧化碳（还原剂）。一氧化碳的还原发生在钢表面，碳的释放由于高温而扩散到表面。然后这种碳变硬。

气体渗碳

这里，一氧化碳被供应到加热炉。其余过程与气体渗碳相似。

真空渗碳

该过程涉及在无氧、低压下对钢进行渗碳。由于该系统是无氧的，因此可以显着提高温度而不会发生任何表面氧化。较高的温度会增加碳扩散速率，从而增加硬化。

液体渗碳

在这里，钢被淹没在液化碳环境中。碳扩散在这种方法中更有效。

什么是氮化

渗氮是一种热处理工艺，可将氮扩散到金属表面以形成硬化表面。氮化过程利用氮气和热量。这通常用于燃油喷射泵。在这种方法中，氮而不是碳扩散到钢表面。氮化可以在比渗碳更低的温度下进行。

图 1：计算机化热氮化处理炉

氮气的扩散通常发生在低温下，硬化发生而不淬火。只有表面硬化，核心保持不变。钢材经过氮化处理后，具有优异的耐磨性。耐腐蚀性也得到提高。此外，提高了钢的疲劳寿命。疲劳特性是钢承受应力而不断裂的能力。

定义

渗碳： 渗碳是一种将碳扩散到金属表面以形成硬化表面的热处理工艺。

氮化： 渗氮是一种热处理工艺，可将氮扩散到金属表面以形成硬化表面。

成分

渗碳： 渗碳使用碳质环境。

氮化： 氮化使用氮代替碳。

温度

渗碳： 渗碳是在非常高的温度下进行的。

氮化： 氮化可以在低温下进行。

扩散

渗碳： 在渗碳过程中，碳扩散到金属合金的表面。

氮化： 在渗氮中，氮扩散到金属合金的表面。

结论

渗碳和渗氮是两种表面硬化工艺，用于使钢表面硬化，同时钢芯保持柔软。渗碳和渗氮的主要区别在于，在渗碳过程中，碳扩散到钢表面，而在渗氮过程中，氮扩散到钢表面。

参考：

1.“渗碳工艺与技术——四种渗碳方法”。 Brighthub 工程，2011 年 5 月 25 日，在此处提供。2。 “什么是氮化？ – 来自 Corrosionpedia 的定义。” Corrosionpedia，可用here.3。 “氮化。”维基百科，维基媒体基金会，2018 年 1 月 12 日，可在此处获取。