巢湖7410军工厂实习报告.docx
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巢湖7410军工厂实习报告
1绪论
1.1中国人民解放军第七四一〇工厂简介
中国人民解放军第七四一〇工厂（安徽省湖滨机械厂）是一家大型工业企业。
隶属中国人民解放军总装备部。
地处安徽省巢湖市，始建于1970年9月。
全厂占地面积188万平米，建筑面积21万平米，资产总额3.23亿元，设备1700台套，在册职工2000余人，各类专业技术人员500余人。
2008年度实现产值3.6亿，利税2600万元。
是集铸锻、钣金、冲压、机械加工、热处理、橡胶制品、光学、无线电、履带车辆大修为一体，专业配套、各类加工手段齐全、理化分析计量检测手段完善的综合型机械制造和修理企业。
工厂具备良好的水上试验场、陆上试验场和武器试验场。
工厂已通过ISO9001的质量管理体系认证。
工厂突出加强了军贸产品研制工作，先后研制了外贸型05P轮式装甲车车体及05P系列轮式装甲保障车、4×4轮式装甲车等项目，为工厂的发展拓展了新的领域，增加了新的经济增长点。
七四一〇工厂主要是维修和改造67式水陆两栖作战坦克还有各型号的6X6装甲车。
工厂主要产品有：
神功牌ZDY、ZLY、ZSY三系列硬齿面圆柱齿轮减速器；DBY、DCY二系列硬齿面圆锥圆柱齿轮减速器；NGW行星减速器系列；QJR、QJS、QJRS、起重机系列减速器；水泥磨机减速器JDY、MBY、MCD等系列，糖厂压榨机传动减速器、橡塑机械密炼机挤出机配套齿轮箱、煤矿掘进机减速器、铝铸轧机双行星减速机、冷拔机减速器、微张力减径机减速机、定径机主减速机、轧钢机齿轮箱、轧铜机齿轮箱、卷取机、开卷机、飞剪以及各类大型非标减速器和轧机成套机列加工服务。
1.2中国人民解放军第七四一〇工厂技工学校简介
中国人民解放军第7410工厂技工学校是一所以培养中、高级技术工人为主的一所正规技工学校，是享有国家助学金资助和全国技工学校实行电子注册的指定学校。
主要开设机电、数控加工、焊接技术、船舶制造、特种车辆修理等专业。
学校师资力量雄厚，专业设置合理，教学设备齐全，实训条件一流。
学校坚持以人为本，实行德育量化管理，注重教学改革和学生综合素质的提高，着重培养学生动手操作能力和创新能力，历届毕业生深受用人单位欢迎。
该学校是安徽省劳动和社会保障厅首批批准的“机电高级技能人才培训基地”；是“再就业培训定点机构”、“农民工培训定点机构”；是“安徽广播电视大学教学点”；是国家劳动和社会保障部批准的“国家职业技能鉴定所”；学校被省政府授予“全省职业技术教育先进单位”称号。
目前学校与多所高等院校建立了产、学、研教学实践基地。
2齿轮的概述
2.1齿轮的介绍
齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。
结构一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆。
齿轮按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮；按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮；按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮；按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。
表一常用的齿轮及其应用
齿轮类型
应用
直齿轮、斜齿轮、人字齿轮
平行轴间传动
螺旋齿轮、蜗轮与蜗杆
垂直交错轴间传动
内齿轮
平行轴间同向传动
齿轮齿条
旋转运动和直线移动的转换
直齿锥齿轮
相交轴间传动
2.2齿轮传动
齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动，是传递机器动力和运动的一种形式，是机械产品的重要基础零部件。
它与其他传动形式（像链传动、带传动、液压传动等）机械传动相比，具有功率范围大，传动效率高，圆周速度高，传动准确，使用寿命长，结构尺寸小等特点。
因此，它已成为许多机械产品不可缺的传动部件，也是机器中所占比重最大的传动形式。
齿轮传动在我国的发展是从渐开线齿廓起步的，渐开线齿轮在技术上最成熟，应用最具备条件，使用的也最广泛，在机械设计中占有主导地位，由于齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量，因此，齿轮在工业发展中的地位一直比较突出，被公认为是工业化的一种象征。
3齿轮材料的选取和前处理
3.1齿轮材料的选择
齿轮是传递动力、改变运动速度和方向的机械零件。
根据齿轮的受力特点，要求齿轮具有高的接触疲劳极限、高的抗弯强度、高的耐磨性、足够的冲击韧性和高的传递精度等。
因此正确地选用齿轮材料和进行合理的热处理对齿轮的工作情况至关重要。
选择齿轮材料时须从以下几个方面来考虑：
3.1.1满足材料的机械性能
材料的机械性能包括强度、硬度、塑性及韧性等，反映材料在使用过程中所表现出来的特性。
齿轮在啮合时齿面接触处有接触应力，齿根部有最大弯曲应力，可能产生齿面或齿体强度失效。
齿面各点都有相对滑动，会产生磨损。
齿轮主要的失效形式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。
因此要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，齿面要有足够的硬度和耐磨性，芯部要有一定的强度和韧性。
3.1.2满足材料的工艺性能
材料的工艺性能是指材料本身能够适应各种加工工艺要求的能力。
齿轮的制造要经过锻造、切削加工和热处理等几种加工，因此选材时要对材料的工艺性能加以注意。
一般来说，碳钢的锻造、切削加工等工艺性能较好，其机械性能可以满足一般工作条件的要求。
但强度不够高，淬透性较差。
而合金钢淬透性好、强度高，但锻造、切削加工性能较差。
我们可以通过改变工艺规程、热处理方法等途经来改善材料的工艺性能。
例如汽车变速箱中的齿轮选择20CrMnTi钢，该钢具有较高的机械性能，在渗碳淬火低温回火后，表面硬度为58-62HRC，心部硬度为30-45HRC。
20CrMnTi的工艺性能较好，锻造后以正火来改善其切削加工性。
此外，20CrMnTi还具有较好的淬透性，由于合金元素钛的影响，对过热不敏感，故在渗碳后可直接降温淬火。
且渗碳速度较快，过渡层较均匀，渗碳淬火后变形小。
适合于制造承受高速中载及冲击、摩擦的重要零件，因此根据齿轮的工作条件选用20CrMnTi钢是比较合适的。
3.1.3材料的经济性要求
所谓经济性是指最小的耗费取得最大的经济效益。
在满足使用性能的前提下，选用齿轮材料还应注意尽量降低零件的总成本。
齿轮常用的材料有低碳结构钢低碳合金结构钢中碳结构钢中碳合金结构钢铸铁铜合金等。
选用材料时需考虑齿轮的具体工作条件精度要求以及热处理工艺等。
汽车拖拉机齿轮的常用钢材及热处理见表二.机床齿轮常用钢材及热处理工艺见表三。
表二汽车拖拉机常用钢材及热处理
齿轮类型
常用钢种
热处理方法
汽车变速箱和差速箱齿轮
20CrMnTi,20CrMo等
渗碳
40Cr
碳氮共渗（浅层）
汽车驱动桥主动及从动圆柱齿轮
20CrMoTi,20CrMnMo
渗碳
汽车驱动桥主动及从动圆锥齿轮
20CrMnTi,20CrMnMo
渗碳
汽车驱动桥差速器行星及半轴齿轮
20CrMnTi,20CrMo
20CrMnMo
渗碳
汽车发动机凸轮轴齿轮
HT180,Ht200
渗碳
汽车曲轴正时齿轮
35,40,45,40Cr
正火
调质
汽车启动电动机齿轮
15Cr,20Cr,20CrMo,15CrMnMo,20CrMnTi
30CrMnTi
渗碳
汽车里程齿轮
20
碳氮共渗（浅层）
拖拉机传动齿轮，动力传动装置中的圆柱齿轮及轴齿轮
20Cr,20CrMo,20CrMnMo,20CrMnTi,30CrMnTi
渗碳
拖拉机
45
调质
HT200
调质
汽车拖拉机油泵齿轮
40,45
调质
表三机床齿轮常用钢材及热处理工艺
齿轮工作条件
钢号
热处理工艺（℃）
硬度要求（HRC）
在低载荷下工作，要求耐磨性高的齿轮
15，20
900~950渗碳，直接淬火或780~800水淬，180~200回火
58~63
低速（<0.1m/s），低载荷下工作的不重要变速箱齿轮
45
840~860正火
156~217HB
低速（≤1m/s）,低载荷下工作的齿轮（如车床溜板上的齿轮）
45
820~840水淬，500~550回火
200~250HB
中速中载荷或大载荷下工作齿轮
45
860~900高频感应加热，水淬,350~370回火
40~45
速度较大或中等载荷下工作的齿轮，齿部硬度要求较高（如钻床变速箱中的次要齿轮）
45
860~900高频感应加热，水淬，280~320回火
45~50
高速中等载荷，要求齿部硬度高的齿轮（如磨床砂轮箱齿轮）
45
860`900高频感应加热，水淬，180~200回火
52~58
速度不大，中等载荷，断面较大的齿轮（如铣床工作台变速箱齿轮）
40Cr，42SiMn
840~860油淬，600~650回火
200~230HB
中等速（1-4m/s），中等载荷，不大的冲击力下工作的高速机床下工作的高速机床走刀箱，变速箱齿轮
40Cr，42SiMn
调质后860~880高频感应加热，乳化液冷却，280~320回火
45-50
高速高载荷齿部要求高硬度的齿轮
40Cr，42SiMn
调质后860~880高频感应加热，乳化液冷却，180-200回火
50-55
高速中载荷受冲击模数<5的齿轮（如机床变速箱齿轮，龙门铣床的电动机齿轮）
20Cr,20CrMn
900~950渗碳，直接淬火或800~820再加热油淬，180~200回火
58~63
高速、重载荷、受冲击模数>6的齿轮（如立车上的螺旋伞齿轮）
20CrMnTi,20SiMnVB,
12CrNi3
900~950渗碳，降温至800~820淬火，180~200回火
58-63
在不高载荷下工作的大型齿轮
50Mn2,65Mn
820-840空冷
<241HB
传动精度高，要求具有一定耐磨性的大齿轮
35CrMo
850~870空冷，600~650回火（热处理后精切齿形）
255-302HB
3.2齿轮毛坯的加工
3.2.1齿坯的准备
齿轮毛坯形式主要有棒料、锻件、铸件。
棒料用于小尺寸、结构简单而且对强度要求低的齿轮。
锻件多用于齿轮要求强度高、耐冲击和耐磨。
当齿轮直径大于400-600毫米时，常用铸造方法铸造齿坯。
为了减少机械加工量，对大尺寸、低精度齿轮，可以直接铸出轮齿；压力铸造，精密铸造、粉末冶金、热扎和冷挤等新工艺，可制造出具有轮齿的齿坯等新工艺，可制造出具有轮齿的齿坯，以提高劳动生产率，节约原材料。
但热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。
近年来，楔横轧技术在轴类加工上得到了大范围推广。
这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯，它不仅精度较高、后序加工余量小，而且生产效率高。
当选好齿轮材料后，利用锻造和铸造的方法获得毛坯。
关于如何选择毛坯的生产方式，需要综合考虑金属材料、加工质量、经济性等多方面因素。
毛坯生产方式的选择原则：
3.2.1.1满足零件的使用要求：
零件的使用要求包括对零件形状和尺寸的要求以及工作条件对零件性能的要求。
3.2.1.2降低制造成本：
一个零件的制造成本包括其本身的材料费以及消耗的燃料和动力费用、人工费、各项设备及工具折旧费和其他辅助性费用。
3.2.1.3考虑生产条件：
根据零件使用要求和制造成本分析所选定的毛坯制造方法，在一个特定的企业部门是否可行。
上述三条原则中，满足零件的使用要求是第一位的，一切产品必须达到质量标准，否则就会造成严重的社会浪费。
3.2.2齿坯的热处理
钢料齿坯最常用的热处理为正火或调质。
正火安排在铸造或锻造之后，切削加工之前。
这样可以消除钢件中残留的铸造或锻造内应力，并且使铸造或锻造后组织上的不均匀性通过重新结晶得到细化而均匀的组织，从而改善了切削性能和表面粗糙度，还可以减少淬火时变形和开裂的倾向。
调质同样起到了细化晶粒和均匀组织的作用，只不过它可以使齿坯韧性更高些，但切削性能差一些。
而对于棒料齿坯，正火或调质一般安排在粗车之后，这样可以消除粗车形成的内应力。
４ 齿形的加工
４．１ 齿形加工方法
4.1.1成形法
成形法（也称仿形法）是用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削轮齿的方法，如铣齿、成形法磨齿。
图1盘形齿轮铣刀铣齿轮图2指状齿轮铣刀铣齿轮
其特点是：
加工精度和生产率较低，适于单件小批生产。
4.1.2展成法：
展成法（也叫包络法或范成法）是利用齿轮的啮合原理进行切削的。
只需一把刀具就能加工出模数相同而齿数不同的齿轮。
如插齿、滚齿、剃齿和展成法磨齿。
其特点是：
加工精度和生产率较高，一把刀可加工相同模数、相同压力角的任何齿数的齿轮。
常见的齿轮的齿形加工方法及特点如下表所示：
表四常见的齿轮的齿形加工方法及特点
加工方法
加工原理
精度
表面粗糙度
生产率
设备
应用范围
铣齿
成形法
9
6.3～3.2
低
普通铣床
低精度圆柱齿轮、
锥齿轮、蜗轮
拉齿
成形法
7
1.6～0.4
高
拉床
齿轮拉床制造复杂、应用少
插齿
展成法
8～7
3.2～1.6
较高
插齿机
内齿轮、扇形齿轮、带凸台齿轮、间距小多联齿轮
滚齿
展成法
8～7
3.2～1.6
较高
滚齿机
直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、蜗轮，
剃齿
展成法
7～6
0.8～0.4
高
剃齿机
精加工未淬火
圆柱齿轮
珩齿
展成法
改善不大
0.8～0.4
很高
珩齿机
光整加工已淬火的圆柱齿轮
研齿
展成法
改善不大
1.6～0.2
很高
研齿机
光整加工已淬火的圆柱齿轮
磨齿
成形法
展成法
6～3
0.8～0.2
较低
磨齿机
精加工已淬火的圆柱齿轮
５ 齿面的化学热处理
５．１ 化学热处理的概述
钢的化学热处理是把工件（零件或工具模等）放在一定的活性介质中加热，使活性物质的原子（金属或非金属）渗入工件表层中，改变其表层化学成分的热处理工艺。
化学热处理和其他热处理方法相比，其特点是：
改变金属工件表层的化学成分和组织从而改变工件的表面性质，在工件中心成分不变的情况下获得满足使用要求的工件。
生产中采用的化学热处理方法很多，按其作用来说，可基本归纳为两类。
一是提高表面机械性能（强度、硬度、耐磨性以及疲劳强度）为目的的化学热处理；二是以提高表面化学稳定性（抗氧化、耐腐蚀）为目的化学热处理。
当然，有时是以上两种特性兼而有之。
化学热处理渗层的性能取决于渗入元素与基体所形成的合金成分及组织结构。
下表列出了常用化学热处理方法特点及主要应用范围。
表五常用化学热处理方法特点及主要应用范围
方法
渗层组织和深度
特点
主要应用范围
渗碳
0.2-2.2mm，马氏体+渗碳体+残余奥氏体
表面强度，硬度高（60-63HRC）,耐磨损，耐疲劳性能好
汽车，拖拉机齿轮，风动工具零件，大型矿山机械轴承以及其他要求耐磨损的零件
碳氮共渗
0.2-0.8mm，马氏体+碳氮化物+残余奥氏体
渗氮
0.02-0.8mm，合金氮化物及含氮固溶体
表面硬度（65-1200HV），红硬性，耐磨性，抗蚀性以及抗咬合性能好。
处理温度低，零件变形小
飞机及精密机床的传动齿轮，轴，丝杆等零件。
软氮化对提高工件寿命特别有效，而且适用于各种钢材和铸铁，可用于表面耐磨和尺寸要求精密的各种零件
渗铝
FeAl,FeAl2等
抗高温氧化，提高在含硫介质中抗酸性
叶片，喷嘴，化工管道等，在高温或高温+腐蚀环境下工作的零件
渗硼
0.05-0.4mm，FeB及Fe2B
硬度（1200-2000HV）耐磨，抗蚀，红硬性高
在腐蚀条件下耐磨的零件如缸套，活塞杆和模具
渗Cr
α固溶体（250-300HV）+Cr23C6+Cr7C3（1600-1800HV）
抗腐蚀，耐磨和红硬性高
代替不锈钢作耐腐蚀和抗高温氧化的零件以及热锻模等
渗硅
硅在α-Fe的固溶体
抗腐蚀减磨和提高电工磁性
用于水泵轴，管道，配件等化工，石油行业要求耐腐蚀的钢件和铸件以及用于低碳电工钢用以提高电磁性能
渗锌
Zn和Fe形成的金属间化合物
提高钢件的抗大气腐蚀能力
薄板，螺钉，螺帽，铁基粉末冶金件等
５．２ 化学热处理的基本过程
化学热处理是由化学介质的分解产生活性原子，然后为工件表面所吸收并向内部扩散这样几个基本过程组成，即一般化学热处理的基本过程包括气氛的形成、吸附、分解反应、吸收和扩散。
下面以最常用的化学热处理方法—渗碳—来介绍。
５．３渗碳
５．３．１渗碳的目的、工艺特点和分类
渗碳，就是将工件（一般为低碳钢）放在增碳的活性介质中加热并保温，使工件表面为碳所饱和而获得一定厚度的高碳层的工艺过程。
渗碳的目的是在低碳钢和低碳合金钢零件的表面得到高的含碳量，其后经淬火-低温回火得到高的硬度和耐磨性的渗碳层，零件表层为高碳回火马氏体组织，心部低碳回火马氏体组织，零件的心部具有高的强韧性。
因此，渗碳工艺的特点是把低碳钢或低碳合金钢零件置于具有增碳能力，含活性碳原子介质（渗碳剂）中加热，保温，使活性碳原子渗入工件表面，并在碳浓度梯度作用下，碳原子由表向里扩散形成要求厚度和碳浓度的扩散层即渗碳层。
对多数中小型零件来说，渗碳层深度一般为0.7-1.5mm，碳的质量分数为0.7%-0.9%。
按照渗碳介质的状态，一般渗碳工艺可分为气体渗碳、液体渗碳和固体渗碳三类，当前大量运用的为气体渗碳。
５．３．２常用渗碳钢及其选择
５．３．２．１常用渗碳钢的含碳量
常用渗碳钢碳的质量分数为0.12%-0.25%，含碳量低是为了保持零件内部具有高的或较高的韧性。
为了提高钢的力学性能和淬透性，以及其他的热处理性能，常在钢中添加合金元素，例如添加铬、锰、镍、硼
可提高钢的淬透性，利于大型零件实现渗碳后的淬火强化，即淬火渗碳零件的表层和心部均可获得马氏体组织，具有良好的综合力学性能。
即表层具有高的硬度，耐磨性和解除疲劳强度，而心部具有高的强韧性。
此外，钢的高淬透性还利于零件淬火时选择较低冷却能力的淬火介质，或采用等温淬火和分级方法，因而可在保证淬火质量的同时，减小零件的淬火变形。
此外，钢中添加形成稳定碳化物的合金元素，如Ti、V、W等，使钢在渗碳温度下长时间渗碳时，奥氏体晶粒不易长大，晶粒细小，有利于零件渗碳后采用直接淬火法，既节约渗碳后重新加热淬火的能量，又可缩短生产周期，提高生产效率和产品的质量。
应当指出，钢中添加形成碳化物的形成元素，如Cr,、Mo等，易使渗碳层的碳浓度偏高，形成网状或块状碳化物，增加渗碳层的脆性，应采用正确的渗碳工艺加以预防，例如气体渗碳时较低碳势的渗碳气氛。
含硼的钢种价格较低，淬透性较好，但是，淬火变形较大和淬火变形的规律性较差，难以控制。
渗碳零件多数是比较重要的零件，要求力学性能和可靠性较高，例如汽车，拖拉机的齿轮和活塞销，船舶，轧钢和矿山机械的大型重载齿轮或高速重载齿轮，高强韧性轴承和凿岩机的活塞等。
因此，渗碳钢对钢材的冶金质量和化学成分等的要求较高，绝大部分渗碳钢属于优质钢或高级优质钢，成分特点之一是杂质含量低；优质钢中的磷、硫的质量分数均小于或等于0.04%，高级优质钢的磷、硫质量分数均小于或等于0.03%。
5.3.2.2选择渗碳钢的基本原则
渗碳钢的冶金质量和化学成分，必须满足渗碳零件使用条件对性能的要求，常用渗碳零件要求的是综合力学性能。
例如，在腐蚀介质中使用的零件，除要求足够的强韧性和耐磨性以外，还要求必要的抗蚀性。
此外，选用材料的工艺性能，必须满足零件制造工艺的要求，以及材料的来源广泛和价格较低等，才能保证零件使用寿命长，运行可靠安全。
制造工艺简便和价格较低。
5.3.2.2.1满足钢的力学性能
主要是钢的强韧性应满足渗碳零件心部的力学性能要求。
要求强韧性高的渗碳零件在渗碳淬火后，其心部应具有低碳马氏体组织，这就要求钢的淬透性与零件的尺寸相匹配，即零件的尺寸越大，要求钢的淬透性越高。
例如，常见中小尺寸汽车，拖拉机齿轮，多用20CrMoTi或20CrMnTi合金制造；而大型重载或重载高速齿轮，如船用变速箱齿轮和轧钢机变速齿轮，宜选用18Cr2Ni4WA高合金渗碳钢制造。
若渗碳零件使用中承受高的冲击载荷，即要求更高的冲击韧度时，宜选用含碳量更低的合金钢，如12CrNi3，12CrNi4等。
反之应选用含碳量较高的钢种。
5.3.2.2.2满足被选钢材的工艺性能
应满足零件制造的工艺要求，以利制造工艺简便。
此外被选渗碳钢还应具有良好的渗碳，淬火等热处理工艺性能，其中渗碳性能包括：
钢在渗碳温度（900-950℃）下长期保持渗碳后，其奥氏体晶粒度应在6级以上，利于零件渗碳后采用直接淬火，因为细晶粒奥氏体淬火后才能获得高强韧性的细晶粒马氏体组织；渗碳时不易在渗碳层制造过高的碳浓度，出现明显的网状或块状碳化物，使渗碳层容易开裂和剥落等严重缺陷。
５．３．３渗碳钢中的主要物理化学过程
一般的渗碳中的主要物理化学过程有三：
5.3.3.1渗碳介质的分解或裂解
CH3OH（甲醇）→CO+2H2（3.4-1）
CH4（甲烷）→[C]+2H2（3.4-2）
2CO→[C]+CO2（3.4-3）
CO2+H2→CO+H2O（3.4-4）5.3.3.2吸附和吸收
吸附是指渗碳介质热分解及炉内化学反应生成的气体被钢件零件表面吸附，对渗碳有意义的是活性[C]和CO被零件表面吸附。
吸收是指被吸附的活性碳原子，以及被吸附的CO经反应式（3.4-3）形成的活性碳原子被零件表面吸收，即碳原子溶入钢内形成高含碳的奥氏体。
5.3.3.3扩散
这里包括气体在炉气中的扩散，例如活性碳原子[C]和CO向零件表面扩散，经反应式（3.4-3）在零件表面形成的向炉气中扩散；被零件表面吸收的碳原子由零件表面向里扩散，形成零件表面的渗碳层等。
５．３．４碳在钢中的扩散和渗碳层的组织特点
５．３．４．１碳在钢中的扩散
5.3.4.1.1质点的扩撒速度
质点的扩撒速度随扩撒层渗入元素碳的浓度梯度和扩散系数的增加而增大。
扩散系数与扩散温度成指数关系快速提高，因此，提高渗层的浓度梯度，尤其是提高扩散温度可有效提高渗碳速度。
例如在930℃渗碳得到1.5mm厚度的渗碳层需要6.5h,而在970℃渗碳只要5h；在1000℃渗碳时只要3h。
5.3.4.1.2当渗碳钢的成分和温度一定，扩散系数与渗层浓度无关时，渗层深度δ与渗碳时间τ有如下关系：
δ=K
式中K——与温度相关的常数。
渗碳温度为850℃时，K=0.45；渗碳温度为900℃时，K=0.54；渗碳温度为925℃时，k=0.63。
可见渗碳时间与渗层厚度成抛物线关系。
所以，渗层越厚则渗碳时间越长，而且平均渗碳速度越慢，即渗碳效率越低，渗碳成本越高。
５．３．４．２渗碳缓冷后渗层的组织特点
渗碳钢是低碳钢或低碳合金钢，因而渗碳零件的心部为低碳钢组织，零件的
表面吸收碳原子而使其表面的含碳量升高。
当渗碳介质活性高和渗碳时间足够长时，低碳钢零件表面的含碳量可以借助铁碳相图估计，见右上图。
在950℃渗碳时，零件表面的饱和碳浓度可达到1.4%（质量分数），由表向里，碳浓度不断降低。
所以，渗碳后缓冷时，渗碳层的组织特点是（由表及里）：
网状碳化物+珠光体→珠光体→珠光体+铁素体→珠光体减少，铁素体增多，直至低碳钢组织（心部）。
应当指出的是，渗碳层不允许出现过量的网状碳化物，防止渗碳层和零件变脆。
只要控制渗碳介质的活性或碳势，就可以使渗碳层表面获得实现给定的，不会产生网状碳化物或在渗碳后淬火时可以消除的薄层，不连续的少量碳化物的碳浓度（一般的质量分数为0.75%-0.9%）。
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