渗碳热处理工艺流程如何制定？

渗碳热处理工艺流程如何制定？

渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
渗碳的工艺流程：
1、直接淬火低温回火
组织及性能特点：不能细化钢的晶粒。工件淬火变形较大，合金钢渗碳件表面残余奥氏体量较多，表面硬度较低。
适用范围：操作简单，成本低廉用来处理对变形和承受冲击载荷不大的零件，适用于气体渗碳和液体渗碳工艺。
2、预冷直接淬火、低温回火
淬火温度800-850℃。组织及性能特点：可以减少工件淬火变形，渗层中残余奥氏体量也可稍有降低，表面硬度略有提高，但奥氏体晶粒没有变化。
适用范围：操作简单，工件氧化、脱碳及淬火变形均小，广泛应用于细晶粒钢制造的各种工具。
3、一次加热淬火低温回火
淬火温度820-850℃或780-810℃。组织及性能特点：对心部强度要求较高者，采用820-850℃淬火，心部为低碳M，表面要求硬度高者，采用780-810℃淬火可以细化晶粒。
适用范围：适用于固体渗碳后的碳钢和低合金钢工件、气体、液体渗碳的粗晶粒钢，某些渗碳后不宜直接淬火的工件及渗碳后需机械加工的零件。
4、渗碳高温回火，一次加热淬火，低温回火
淬火温度840-860℃。组织及性能特点：高温回火使M和残余A分解，渗层中碳和合金元素以碳化物形式析出，便于切削加工及淬火后残余A减少。
适用范围：主要用于Cr—Ni合金渗碳工件。
5、二次淬火低温回火
组织及性能特点：第一次淬火（或正火），可以消除渗碳层网状碳化物及细化心部组织（850-870℃），第二次淬火主要改善渗层组织，对心部性能要求不高时可在材料的Ac1—Ac3之间淬火，对心部性能要求高时要在Ac3以上淬火。
适用范围：主要用于对力学性能要求很高的重要渗碳件，特别是对粗晶粒钢。但在渗碳后需经过两次高温加热，使工件变形和氧化脱碳增加，热处理过程较复杂。
6、二次淬火冷处理低温回火
组织及性能特点：高于Ac1或Ac3（心部）的温度淬火，高合金表层残余A较多，经冷处理（-70℃/-80℃）促使A转变从而提高表面硬度和耐磨性。
适用范围：主要用于渗碳后不进行机械加工的高合金钢工件。
7、渗碳后感应加热淬火低温回火
组织及性能特点：可以细化渗层及靠近渗层处的组织。淬火变形小，不允许硬化的部位不需预先防渗。
适用范围：各种齿轮和轴类。

二次加热淬火的目的是细化晶粒以获得细小的淬火M组织。至于缓冷后就不必要高温回火了吧。这种工艺应该叫做一次淬火。

谢谢大家的回复！高回使M和A'分解，对后续的加热淬火有何帮助？另外对于前室带缓冷的多用炉，缓冷时炉壁通循环水，而此时的冷却速度也很快，还不如出炉空冷的速度慢，缓冷的速度是否控制，渗碳扩散完成之后进缓冷室的温度及缓冷后出前室的温度是否控制(前室好像没有温控装置)？还有对于可以渗碳预冷淬火的材质，我们是以基材的奥氏体温度区域确定降温淬火温度(改善心部组织)，查手册对于20CrMnTi和20CrMo的Ac3均在820℃左右，可是见到很多的工艺都把预冷淬火温度定在820－830左右，与Ac3＋30－50有悖，是不是还有其它更好的解释？一下想到了三个不解之处，希望大家帮助讨论！ []

(1) 直接淬火 渗碳后直接淬火，具有生产效率高、成本低、氧化脱碳等优点，但 是由于渗碳温度高，奥氏体晶粒长大, 淬火后马氏体较粗, 残余奥氏体也较多, 所以耐磨 性和韧性较差。只适用于本质细晶粒钢和耐磨性要求不高的或承载低的零件。 (2) 一次淬火 是在渗碳缓慢冷却之后, 重新加热到临界温度以上保温后淬火。与 直接淬火相比，一次淬火可使钢的组织得到一定程度的细化。心部组织要求高时，一次淬 火的加热温度略高于Ac3。对于受载不大但表面有较高耐磨性和较高硬度性能要求的零件, 淬火温度应选用Ac1 以上30℃～50℃，使表层晶粒细化, 而心部组织无大的改善, 性能略 差一些。 (3) 二次淬火 对于力学性能要求很高或本质粗晶粒钢, 应采用二次淬火。第一次 淬火目的是改善心部组织，加热温度为Ac3 以上30℃～50℃。第二次淬火目的是细化表 层组织, 获得细马氏体和均匀分布的粒状二次渗碳体，加热温度为Ac1 以上30℃～50℃。

(1) 直接淬火 渗碳后直接淬火，具有生产效率高、成本低、氧化脱碳等优点，但是由于渗碳温度高，奥氏体晶粒长大, 淬火后马氏体较粗, 残余奥氏体也较多, 所以耐磨性和韧性较差。只适用于本质细晶粒钢和耐磨性要求不高的或承载低的零件。
(2) 一次淬火 是在渗碳缓慢冷却之后，重新加热到临界温度以上保温后淬火。与 直接淬火相比，一次淬火可使钢的组织得到一定程度的细化。心部组织要求高时，一次淬火的加热温度略高于Ac3。对于受载不大但表面有较高耐磨性和较高硬度性能要求的零件。淬火温度应选用Ac1 以上30℃～50℃，使表层晶粒细化, 而心部组织无大的改善, 性能略差一些。
(3) 二次淬火 对于力学性能要求很高或本质粗晶粒钢, 应采用二次淬火。第一次 淬火目的是改善心部组织，加热温度为Ac3 以上30℃～50℃。第二次淬火目的是细化表层组织, 获得细马氏体和均匀分布的粒状二次渗碳体，加热温度为Ac1 以上30℃～50℃。