热处理原理与工艺第十二三章教案.docx

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热处理原理与工艺第十二三章教案

第十二章化学热处理基础

化学热处理是将工件置于适当的活性介质中加热、保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理。

通过化学热处理，在提高表面强度、硬度、耐磨性的同时，还可以在很大程度上改变表层的物理和化学性质，提高零部件的抗氧化性和耐腐蚀性。

依据渗入元素的不同，可将化学热处理分为渗碳、渗氮、渗硼、渗铝等。

如果同时渗入两种以上的元素，则称之为共渗，如碳氮共渗、铬铝硅共渗等。

根据渗入元素对钢表面性能的作用，可分为提高渗层硬度及耐磨性的化学热处理（渗碳、渗氮、渗硼、渗钒、渗铬）；改善零件间抗咬合性及提高抗擦伤性的化学热处理（渗硫、渗氮）；使零件表面具有抗氧化、耐高温性能的化学热处理（渗硅、渗铬、渗铝）等。

常用化学热处理方法及其作用如表12-1。

化学热处理过程中，渗入元素的活性原子是由渗剂提供的。

所谓活性原子，是指在化学反应中刚生成的，它以原子状态存在，性质活泼，能为工件表面所吸收，或与金属表面某种元素化合。

渗剂是指在给的温度下能产生一种或几种活性原子，并能渗入工件的表层以改变其化学成分、组织结构和性能的化学热处理工艺所使用的物质。

渗剂可分为固体渗剂、液体渗剂和气体渗剂。

固体渗剂如木炭、焦炭等；液体渗剂如煤油、丙酮等；气体渗剂如天然气、液化石油气等。

第一节化学热处理基本过程

化学热处理通常由反应（分解）、吸收、扩散三个基本过程组成。

三个过程互相联系又相互制约。

一、渗剂的化学反应

在一定温度下，工件周围的渗剂将发生一系列化学反应（多为分解反应），产生活性原子。

如渗碳时，活性碳原子[C]通常由CO、CH4等分解获得，而CO、CH4来源于渗剂中一系列化学反应：

如气体渗碳时，依靠煤油、丙酮等渗剂热分解而产生CO、CH4等。

CO、CH4的分解反应如下：

2CO←→CO2+[C]

CH4←→2H2+[C]

渗氮时，活性氮原子[N]来源于渗氮剂的分解，如气体渗氮时的氨气分解，反应式如下：

2NH3←→3H2+2[N]

二、活性原子在工件表面的吸收

吸收是指活性原子被工件表面吸附并溶解的过程。

化学反应产生的活性原子首先为工件表面所吸附，然后陆续溶入基体金属内。

其溶入基体金属的基本条件是渗入元素在基体金属中有一定溶解度，否则原子不能进入基体晶格。

吸附过程的发生，是由于工件表面原子的位能和内部原子的位能有差别，在金属内部各原子间的作用力呈平衡状态，而处于表面层的原子只与里层原子间有作用力，表面存在着尚未被平衡的剩余引力，如图12-1所示。

当周围介质的分子或原子，运动到金属表面原子的引力范围之内时，就会被金属表面所吸附。

三、扩散

渗入元素的原子进入基体金属后，表面浓度提高，表面和内部之间出现浓度差。

在一定温度下，渗入元素原子从表面高浓度区向内部低浓度区扩散，形成一定深度的渗层。

渗层浓度由表及里浓度逐渐下降。

渗层深度和扩散时间的关系可用下式表示：

δ∝

式中δ——渗层深度；

τ——扩散时间；

D——扩散系数。

由上式可见，温度一定时，扩散时间越长，渗层越深，但随着时间延长，渗层增厚的速度变慢，即渗层深度的增加与扩散时间呈抛物线关系。

图12-2为这种抛物线关系在渗碳中的体现。

四、化学热处理过程的控制因素

化学热处理中，渗剂分解、吸收、扩散三个基本过程互相联系又彼此制约。

在一般情况下，化学热处理的分解和吸收过程较容易进行，而渗入元素在基体金属中的扩散速度很慢，因此扩散往往成为控制化学热处理速度的主要因素。

在化学热处理过程中某一特定阶段，分解和吸收也能成为化学热处理速度的控制因素，但控制时间一般较短暂。

五、加速化学热处理过程的途径

1．化学催渗法

化学催渗法主要有提高渗剂活性催渗法和卤化物催渗法两种。

1）提高渗剂活性催渗法利用催化剂的催化作用或降低介质气氛中生成物的气体分压，均能提高渗剂活性。

2）卤化物催渗法卤化物催渗法即在化学热处理时，与渗剂同时加入氟、氯等化合物。

通过化合物对工件表面的洁净作用，改变工件表面活化状态，使其吸附能力增强。

2．物理催渗法

利用物理方法加速化学热处理过程的基本方法有以下几种：

1）高温化学热处理

2）高压化学热处理

3）低压化学热处理

此外还可通过高频加热、弹性震荡等方式加快化学热处理过程，可参见有关资料。

第二节渗层组织形成规律

一、渗层组织与相图的关系

讲图12-3

二、影响渗层各相区厚度的因素

由菲克第一定律可知，多相扩散层中，如果某相渗入元素的扩散系数较大，且该相层中的浓度梯度较大，则扩散通量较大，即扩散进入该相层的原子数较多。

在一定扩散温度下，如果渗入元素在各相层的扩散系数基本相同，则在相图中单相区较宽的相层成长较快，相应其厚度较大。

相反，在相图中单相区窄的相层其厚度较薄，以致在观察时很难使这些相层显露出来。

本章小结

略

本章重要名词：

渗剂、活性原子、纯扩散、反应扩散

练习题：

一（1~4），二（1、2）

第十三章渗碳

渗碳是为提高工件表层的含碳量并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺。

常用的渗碳剂有煤油、丙酮、天然气、丙烷、木炭等。

按所用渗碳剂（聚集状态）不同，可将渗碳分为分为气体、液体和固体渗碳。

其中，最常用的是气体渗碳。

本章主要介绍碳势控制原理与方法、气体渗碳工艺及参数确定、渗碳件如何进行热处理及质量检验。

第一节渗碳质量的评定

一个经高质量渗碳的工件，需做到表面碳含量和渗碳层厚度达到技术要求,渗碳层碳含量分布曲线平缓。

这是衡量渗碳质量优、劣的三个基本方面，也是使渗碳件在淬、回火后能满足技术要求的的基础。

1．表面碳含量

渗碳件表面碳含量通常渗至0.7～1.05%。

2.渗碳层深度

对渗碳层厚度的选择，无统一标准，一般根据工件的工作条件和尺寸、大小等因素来确定。

齿轮的渗层厚度，常按公式δ=15～30%m选取（δ、m分别为渗层厚度和模数）其他零件的渗层厚度选择可参考表13-1。

3.渗层碳含量梯度

图13-4是常见的三种渗层浓度分布曲线。

通常希望获得曲线a那样的浓度分布曲线。

渗层碳含量梯度可利用剥层化学分析法测试，但此法不便进行检验。

为使渗层碳含量分布平缓，通常对过共析+共析层厚度进行控制，例如碳钢规定此层厚度不小于总层深的75%。

第二节气体渗碳

生产中的气体渗碳可分为两类：

一类是将有机液体渗碳剂（也称滴注渗碳剂）如煤油、丙酮、乙醇等直接滴入高温渗碳炉内，裂解出渗碳组分（如CH4、CO等）进行渗碳；另一类是将预制好的渗碳气体直接通入炉内进行渗碳（如吸热式渗碳气氛、氮基渗碳气氛等）。

一、气体渗碳常用渗碳介质

1.渗碳剂的选用原则（以滴注渗碳剂为例）

1）渗碳能力强

2）产气量大

3）生成的气体成分稳定

4）形成炭黑的倾向小

5）杂质少

6）安全、经济、环保、供应有保证。

以上滴注剂选用原则中，除第二条外，其他条对气态、固态渗碳剂都适用。

2.气体渗碳常用渗碳剂及特性

略

二．炉气成分及主要化学反应

1．常用渗碳剂分解后的组分及作用

1）渗碳组分烷类碳氢化合物CnH2n+2（如甲烷、乙烷、丙烷）、烯类碳氢化合物和一氧化碳是渗碳组分。

烷类碳氢化合物渗碳能力很强，炉气中若含量过高，则析出的活性碳原子过多，易形成碳黑；烯类碳氢化合物性质较活泼，在高温下容易发生聚合而形成焦油，进而形成炭黑、结焦，阻碍渗碳过程进行，故其在炉气中含量越少越好（一般控制在0.5%以下）。

CO是一个弱渗碳组分。

2）脱碳组分CO2、H2O、O2是脱碳组分，可与渗碳组分CH4、CO等发生如下反应：

CO2＋CH4←→2CO＋2H2；H2O＋CH4←→CO＋3H2；O2＋2CO←→2CO2，

使CH4、CO含量迅速下降，导致炉内气氛提供活性碳原子的能力降低，甚至发生脱碳现象，故需严格限制其进入炉内（CO2、H2O含量通常控制在0.5%以下）。

通常认为H2主要起稀释、还原作用。

3）中性组分N2是中性组分，只起稀释和保护作用。

2.影响炉气成分的主要因素

在滴注渗碳剂种类、压力一定时，影响炉气成分的主要因素如下：

1）温度

2）滴量

3）催化剂

3.炉内气体的主要化学反应

炉内发生的化学反应很多，但与渗碳有关的独立反应只有四个，这四个反应可写成如下形式（也可写成其他形式）：

2CO→[C]+CO2（13-1）

CH4=[C]+2H2（13-2）

CO+H2=[C]+H2O（13-3）

CO=[C]+1/2O2（13-4）

式中[C]是活性碳原子。

显然，当气氛中CO、CH4增加（如增大渗碳剂滴量），将使反应向右进行，分解出更多活性碳原子，炉气的渗碳能力增强；而H2O、CO2、O2增加（如炉子漏气），将使反应向左进行，使活性碳原子减少，炉气的渗碳能力减弱甚至脱碳。

三、碳势的测量

1.碳势概念及意义

如前所述，炉气的碳势是表征炉内含碳气氛在一定温度下改变工件表面含碳量能力的参数。

碳势越高，则该气氛能提供的活性碳原子越多，即渗碳能力越强，反之亦然。

对于合金钢，由于合金元素改变了原子间相互作用力,渗碳后，工件表面的碳含量可能与气氛碳势有所不同，但偏差通常不会太大。

采用称重法计算碳势的公式如下：

wc（%）=W2—W1/W2×100%+wc0（%）（13-5）

【想一想】：

炉气的碳势就是钢箔表面的含碳量，对否？

2.碳势测量原理（略）

3.碳势测量方法（略）

①红外分析仪法（略）

②氧探头法（略）

③电阻法（略）

④露点仪法（略）

四、渗碳用钢及渗碳件加工工艺路线

渗碳钢通常为低碳或低碳合金钢，可分为低、中、高淬透性渗碳钢。

常用渗碳钢如下:

低淬透性渗碳钢：

20、20Cr、20CrV、20MnV、15、15Cr

中淬透性渗碳钢：

20CrMnTi、20CrMn、20Mn2B、20MnVB

高淬透性渗碳钢：

12Cr2Ni4A、18CrNi4WA、20Cr2Ni4A、20CrMnMoH

渗碳件的加工工艺路线通常为：

锻造→正火→机械粗、半精加工→渗碳→淬火、低温回火→精磨→装配。

五、气体渗碳工艺

（一）气体渗碳工艺参数

1）渗碳温度气体渗碳温度通常为900～950℃

2）渗碳时间渗层厚度与时间的关系可用下式表示

δ＝kt1/2（13－10）

式中δ——渗碳层深度（mm）；

t——渗碳时间（h）；

k——与温度有关的常

由图13－7可见，在同一温度下，渗碳层的增厚总是先快后慢。

这提示我们，在渗碳后期，虽通过延长渗碳时间仍可使渗层增厚，但其增速趋缓，渗碳效率明显下降。

图13-7渗碳温度和时间对渗碳层厚度的影响

3）渗剂流量在渗碳不同阶段，所需渗剂流量不同。

这主要是由于在渗碳不同阶段，工件对碳原子的吸收能力不同。

在渗碳初期，工件对碳原子的吸收能力较大，此后，零件表面对碳的吸收能力下降。

如果这时仍采用初期的流量，则会产生大量碳黑而阻碍渗碳的正常进行，同时也造成浪费，故渗碳剂的流量应随时间延长相应减少。

渗碳剂的流量，一般需考虑以下几方面：

①装炉量大小渗碳面积越大，渗剂的流量越大。

②炉气所要达到的碳势要求的碳势越高，渗碳剂的流量应越大。

③渗碳罐及工装的状况初次使用的新炉罐、工装，应进行预渗碳。

④炉罐的容积容积增大，渗碳剂的流量要相应增大。

⑤渗碳剂的种类产气量大、活性高的渗碳剂，流量较小；反之较大。

此外，渗剂的流量还与钢种、渗碳工艺等因素有关。

生产中应根据具体情况灵活掌握。

4、炉压通常炉内应维持正压（98～392Pa），以防止空气进入炉内，并有利于炉内废气的排除。

炉压大小，也影响有机滴液的分解和吸收，增大炉压，有利于反应向气体分子数减少的方向进行。

（二）渗碳前的准备工作

1）工件准备①看清工艺和工件图样，明确技术要求；②检查工件，有油污、水迹时，需进行清洗、干燥；如工件生锈，视情况用砂纸或喷砂去除；有碰伤、裂纹时，予以剔除；③非渗碳面需镀铜或涂防渗剂；也可预留加工余量，渗碳后再切削掉；小孔可以堵塞；④按材料和渗层要求对工件分类；⑤准备与工件材料相同的随炉试样。

2）设备准备（以井式炉为例）炉盖升降机构、风扇、电气系统、各仪表工作正常；密封系统良好、炉罐干净无积炭；渗碳剂供给管路、滴油嘴、阀门能正常工作；准备好工夹具。

3）对炉罐、工装预渗碳。

4）装炉注意事项略。

（三）滴注式气体渗碳工艺过程

1．滴注式分段渗碳法

1）排气阶段生产上在900℃以下常用大滴量甲醇或大滴量甲醇＋小滴量煤油排气，待炉温升到900℃以上，改用煤油或增大煤油滴量。

排气结束后，从试样孔放入中检试样，并封好试样孔。

当炉温升至渗碳温度后，继续排气30～60分，以使炉内气氛碳势达到要求（CO2和O2小于0.5％），然后转入强烈渗碳阶段。

2）强烈渗碳阶段在不出现炭黑和网状或大块状碳化物前提下，尽量采用大滴量煤油，以造成炉内较高碳势，使工件表面的碳浓度高于所要求含碳量，从而增大碳含量梯度，提高碳原子的扩散速度。

3）扩散阶段经强烈渗碳后，工件表面碳含量高于技术规定的含碳量，故在扩散阶段要适当减少渗剂滴量，以使工件表面碳含量降低至规定值，并使碳含量梯度趋于平缓，渗层厚度进一步加深。

扩散段结束时间通常根据试样渗层深度确定。

【想一想】：

如扩散阶段滴量与强渗阶段相同，会产生什么结果，为何？

4）降温和出炉当渗层深度达到技术要求时，即可结束扩散过程（通常在扩散段结束前约1h，取出中检试样，确定扩散段结束时间），开始随炉降温。

保温温度和时间由工艺试验确定。

保温结束后，根据具体钢种，按工艺要求进行直接淬火或其他冷却方式。

渗碳后常见冷却方式见表13-8。

【想一想】：

如出炉空冷温度偏高或偏低，会产生什么不同结果，为何？

5）分段式渗碳工艺举例（略）

2．滴注式可控气氛渗碳

与分段式渗碳相比，可控气氛渗碳具有渗碳质量好、质量稳定、渗速较快等优点。

可控气氛渗碳利用碳势自动测控装置控制炉气成分，从而控制渗碳质量。

滴注式可控气氛渗碳前的准备工作与分段式渗碳基本相同。

1）滴注式可控气氛渗碳滴注剂

①甲醇-乙酸乙酯

②甲醇加丙酮

③甲醇-煤油

2）滴注式可控气氛渗碳系统（见图13-13）

3）滴注式可控气氛渗碳工艺滴注式可控气氛渗碳工艺过程也是由排气、强渗、扩散、降温出炉几个阶段组成。

下面通过两个实例来说明滴注式可控气氛渗碳工艺过程：

（略）

4）碳势单参数控制存在问题在碳势控制中，只对一种气体成分控制，属于单参数控制。

对吸热式气氛及某些特定滴注渗碳剂（如甲醇+乙酸乙酯等），在渗碳剂加入量变化时，H2与CO含量基本不变，故只需再控制渗、脱碳组分中的一个，即可控制碳势。

但对其他渗碳剂，滴量变化时，CO、H2含量变化较大。

这时，如仍按CO、H2基本不变来处理，误差较大（所以单参数渗碳，渗碳剂选择很重要）。

此外，由于渗碳时间较短等原因，炉内气氛达不到平衡（在渗碳温度下，一般约需20小时才可达到平衡），除CO2外，其他组分含量也存在波动，甲烷含量也往往较多。

如只进行单参数控制，碳势控制精度就较。

图13-15是用甲醇和丙酮作滴剂在920℃渗碳时，炉气中CO2含量与碳势的关系。

由图可见，总的趋势是随CO2增多，碳势降低。

但二者之间并非一一对应，而是在一个较宽的带内波动，这表明除CO2外，还有其他组分在影响碳势。

这时，需测出相应的修正因子对原公式进行修正，并进行多参数控制（即对CO2、CH4、O2等参量也进行测控），才能对亚平衡状态下的碳势进行较精确的测控。

这样做，生产成本较高。

（四）吸热式可控气氛渗碳

吸热式气体渗碳能力较弱，故渗碳时还需另添加少量富化气（如丙烷、甲烷等），构成渗碳所要求的吸热式可控渗碳气氛。

吸热式渗碳气氛的优点是气氛成分较稳定，CO、H2的含量基本恒定，易实现碳势控制。

吸热式气氛需要专门设置的气体发生设备，设备庞大复杂，多用于大批量生产的连续式气体渗碳炉和大型周期性气体渗碳炉。

（五）氮基气氛渗碳

氮基气氛渗碳是指以氮气为载气，另添加富化气或其他供碳剂的气体渗碳方法。

氮基气氛渗碳主要具有如下特点：

不需气体发生装置，成分与吸热式气氛基本相同，气氛及渗碳质量稳定，渗碳速度与吸热式气氛相当；安全；适宜用反应灵敏的氧探头进行碳势测控。

目前氮基可控气氛渗碳已在生产中得到广泛应用。

使用密封箱式炉的氮基可控气氛渗碳主要工艺过程见表13-13。

六、气体渗碳技术的发展

渗碳技术的发展，主要着力于如下几方面：

开发节能、环保新工艺；提高渗碳质量，使渗碳过程的控制精确化；缩短渗碳时间。

下面就近些年的进步择其主要作简单介绍：

1）真空渗碳（略）

2）直生式气氛渗碳（略）

3）稀土渗碳（略）

4）离子渗碳（略）

5）流态床渗碳（略）

第三节固体、液体渗碳

一、固体渗碳

略

二．液体渗碳

略

第三节渗碳后的热处理

渗碳只改变了工件表层化学成分，要提高渗碳件的表层及心部性能，必须在渗碳后进行淬火和低温回火。

淬火方法主要有以下几种：

直接淬火、一次淬火、二次淬火及消除残余奥氏体的淬火等。

一、直接淬火

如渗碳中，奥氏体晶粒未发生明显长大，则可在渗碳后直接淬火。

直接淬火时，通常要将工件随炉预冷至一定温度，然后再淬火冷却。

预冷确定的温度：

①如果零件侧重要求表层硬度和耐磨性，而对心部性能要求不高，则预冷温度应主要考虑满足表层性能要求，即预冷温度略高于Ar1（但不允许析出网状碳化物）；②如果零件对心部性能要求较高，而对表层要求不高，则应主要考虑满足心部性能要求，预冷温度应高于心部的Ar3；③实际中这两种极端情况较少，更多的是表层与心部性能都要给予兼顾。

这时要对零件的心、表成分、性能要求、淬透性及淬火方法等综合考虑后酌情而定。

对于碳钢，预冷温度应在Ar1～Ar3之间。

对于多数合金钢，通常预冷温度在820～850℃之间。

直接淬火法的优点是生产效率高、节能，变形小，氧化脱碳程度轻，适于渗碳中晶粒未粗化的本质细晶粒钢，如20CrMnTi、20CrMnMoH等。

【想一想】：

①预冷温度高低对淬火后组织性能有何影响，为何？

②渗碳后预冷能否使渗碳中粗化的奥氏体晶粒得到细化，为何？

二、一次淬火

一次淬火是将工件渗碳后空冷或坑冷至室温，然后重新加热淬火的工艺。

淬火温度确定：

对侧重要求表层高硬度、高耐磨性的工件，淬火加热温度应略高于表层的Ac1；侧重要求心部强度的工件，则淬火温度略高于心部Ac3；兼顾心部和表层性能工件，对碳钢，淬火温度应在Ac1~Ac3，（具体与成分等有关）。

一般合金渗碳钢，常采用稍高于Ac3的温度（820～860℃）加热淬火。

一次淬火法主要用于气体渗碳后晶粒发生粗化的钢（如15、20、20Cr等）、某些不便直接淬火的工件（如固体渗碳件、需用淬火压床淬冷件及渗碳后尚需机加工的工件）。

与直接淬火相比，一次淬火工艺较复杂，生产周期较长、费用高，氧化、脱碳及变形倾向较大。

三、两次淬火

第一次淬火的加热温度应高于心部的Ac3温度，第二次淬火主要是为细化表层组织，温度选择稍高于表层的Ac1。

两次淬火后心、表组织和性能较好，尤其是疲劳强度明显提高。

两次淬火法生产周期长、工艺复杂、费用高，变形和氧化、脱碳严重，因此生产上很少使用，只对高温渗碳件及某些性能要求较高的零件（如航空业某些重要件）才使用。

四、高温回火后淬火

此热处理工艺主要应用于合金元素含量较高的高淬透性合金渗碳钢。

淬火前进行高温回火，使残余奥氏体发生分解，碳化物充分析出和聚集、球化。

如20Cr2Ni4在600℃回火2～3h，回火后空冷。

高温回火后，在稍高于Ac1温度780～800℃加热淬火。

五．回火

渗碳件淬火后尚需进行低温回火，回火温度通常为150～190℃。

第四节渗碳件的组织性能与质量检查、常见缺陷

一、渗碳件组织与性能

1.渗碳层组织

碳钢渗后缓冷由表及里组织依次为：

过共析区（P+Fe3CⅡ）→共析区（P）→亚共析区（P+F，P量由外向内逐渐减少）→心部（P+F）。

正常淬火（Ac1～Acm）后，相应组织为M针＋Fe3C＋Aˋ→M针＋Aˋ→M针+条＋Aˋ（少量）→心部组织。

马氏体以细针状为宜（一般宜低于4级），粗大的马氏体针使脆性增大，易在淬火和使用中产生裂纹。

碳化物的数量、分布、大小、形状对渗层性能有重大影响。

一般希望获得细、少、匀、圆的碳化物颗粒。

渗碳件合适的心部组织应为板条马氏体，或板条马氏体+托氏体，但不允许有大块状或过量的铁素体。

2.渗碳件的力学性能特点

1）高硬度和耐磨性

2）疲劳强度高

3）接触疲劳强度高

二、渗碳件质量检查

渗碳件的质量常检查下列项目：

1）外观工件表面无氧化、锈蚀、剥落、碰伤、裂纹等。

2）硬度在淬火、回火后检验，表面硬度、心部硬度及非渗碳区硬度应符合技术要求。

对渗碳齿轮，JB/T7516-1994规定表面硬度以分度圆处齿面为准，心部硬度的检测部位为齿根圆与轮齿中心线相交处。

检率按规定执行。

硬度不合格时，应加倍抽检，仍不合格则视情况进行返修或判报废。

3）渗碳层深度常用渗碳层深度检测法有以下四种:

①断口目测法将渗碳工件淬火后打断，观察断口形貌。

渗碳层呈白瓷状，中心未渗碳部分呈灰色纤维状断口。

②金相测量法渗碳缓冷后的试样经磨制、腐蚀后，在显微镜下测定。

碳钢的渗碳层深度是从表面垂直量至1／2过渡区，其渗碳层包括过共析层+共析层+1／2过渡区,并要求过共析与共析区之和应占总层深的75%以上；合金钢渗层深度是从表面垂直量至出现心部原始组织为止，包括过共析层+共析层+过渡区全部，并要求过共析与共析区之和应占总层深的50％以上。

③硬度测量法根据GB/T9450-2005进行测量。

④剥层化学分析法此法精确可靠，但取样和分析较麻烦，生产中很少采用。

4）金相组织检验一般在淬火、回火后，按有关行业标准进行检验。

检验项目包括碳化物（大小、数量和分布等），马氏体针的大小及残余奥氏体数量多少，心部游离铁素体的大小和数量等。

图13－23给出了马氏体、残余奥氏体的评级标准图片。

齿轮件碳化物、残余奥氏体及心部铁素体的检验部位见图13－24。

5）裂纹可靠性要求高的齿轮在热处理和磨齿后，100%检验，一般齿轮进行抽检。

检验方法有磁粉探伤、超声波探伤、金相法等。

6）畸变按图样技术要求进行检验。

三、典型件-汽车后桥圆锥主动锥齿轮渗碳及热处理工艺举例（略）

四、渗碳件常见缺陷及其防止方法

渗碳件常见缺陷及其防止的措施见表13—16。

本章小结

略

本章重要名词：

渗碳、渗碳剂、渗碳层深度、气体渗碳、固体渗碳、液体渗碳、强渗阶段、扩散阶段、真空渗碳、直生式气氛渗碳、直接淬火、一次淬火、二次淬火

练习题：

一（2~7），二（1~5、7、8、10~17