关键工艺参数：决定渗碳质量的 “三大核心指标”

1. 渗碳温度（T）：850-950℃
   • 作用：温度是碳原子扩散的 “动力”—— 温度越高，原子扩散速度越快，渗碳效率越高（温度每升高 10℃，扩散速度约提升 1 倍）；
   • 控制原则：
     • 低碳钢（如 20# 钢）：常用 900-930℃，避免温度过高导致晶粒粗大；
     • 低碳合金钢（如 20CrMnTi）：可适当提高至 920-950℃，合金元素（Cr、Mn）可促进渗碳，同时抑制晶粒长大；
     • 禁忌：温度过高（＞950℃）会导致工件心部晶粒粗大、韧性下降；温度过低（＜850℃）则渗碳效率极低，无法达到预期渗碳层深度。
2. 渗碳时间（t）：0.5-10 小时
   • 作用：时间决定渗碳层深度 —— 在固定温度下，渗碳层深度与时间的平方根成正比（遵循 “扩散定律”）；
   • 经验公式：渗碳层深度（mm）≈0.25×√t（小时）（适用于 900℃下气体渗碳）；
   • 示例：需渗碳层深度 1.0mm 时，保温时间约 16 小时（实际生产中需结合介质碳势调整）。
3. 介质碳势（Cₚ）：0.8%-1.2%
   • 定义：碳势是渗碳介质 “向工件表面供碳能力” 的指标，直接决定表层碳浓度；
   • 控制原则：
     • 表层碳浓度需控制在 0.8%-1.0%：过低（＜0.8%）会导致淬火后硬度不足；过高（＞1.2%）会形成 “网状碳化物”，使表层脆性增加、易开裂；
     • 调控方式：气体渗碳通过调整 “富碳气体（如丙烷）与稀释气体（如氮气）的比例” 控制碳势；固体渗碳通过调整 “木炭与催渗剂（如 BaCO₃）的比例” 控制。