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实验十三渗层的组织观察与检验(验证性)一、实验目的及要求1．掌握渗碳层、碳氮共渗层、氮化层、渗硼层组织的检验和评级方法。
2．正确使用金相标准进行评级。
二、实验原理为了提高某些机械零件表面的耐磨性、抗蚀性以及抗疲劳性能，而心部仍具有良好的强度和韧性，工业上一般采用化学热处理来实现。
将零件与化学物质接触，在高温下使有关元素进入零件表面的过程称为化学热处理。
包括渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗金属等。
因为这些工艺都是使零件的表面一定深度内的组织与结构有所改变。
金相检验就是对改变了的表层组织进行检查，以便按照相关的技术条件进行评定，以保证表面处理后的零件质量。
（一）钢的渗碳层的组织检验1、渗碳后缓冷状态的组织低碳钢渗碳后表层含碳量一般在0.8-1.0%相当于过共析钢。
所以渗碳缓冷的组织由三部分组成。
第一层：过共析层，组织为片状珠光体及网状渗碳体。
第二层：共析层，组织为片状珠光体。
第三层：亚共析层，组织为片状珠光体及铁素体，铁素体数量愈来愈多至心部。
缓冷条件下，最外层出现网状渗碳体属正常现象，但淬火后应被消除掉，若存在将使零件表面增加脆性，对应用不利，淬火后不希望存在。
2、渗碳层深度的测定方法有:剥层化学分析法、断口法、金相法、显微硬度法。
任讲其中两种方法：（1）金相法：试样在缓冷状态下进行。
①从试样表面测到过渡层之后为渗层深度，即过共析层+共析层+过渡层。
标准规定过共析层+共析层之和不得小于总渗碳层深度的40-70%，保证过渡不能太陡，有一定的坡度。
②过共析层+共析层+½过渡层之和为渗层深度。
优点和断口法有效硬化层相近。
③等温淬火法，如18Cr2Ni4W属马氏体钢，850℃加热后在280℃等温，数分钟后水冷，含碳量＞0.3%的区域形成M，而近于0.3%的区域MS点高形成回火马氏体，试样浸蚀形成白色区域和黑区的界线。
（2）显微硬度法（淬火、回火件）：显微硬度法，用9.8N负荷，以试样边缘起测量显微硬度值的分布梯度。
渗碳渗氮、碳氮共渗和氮碳共渗，傻傻分不清楚？来看看他们的区别渗碳、渗氮、碳氮共渗和氮碳共渗，都是⾦属材料的表⾯处理⼯艺。
为了实现不同零件的⼯作条件和功能要求，需要对其表⾯进⾏不同的处理。
1. 渗碳渗碳是指使碳原⼦渗⼊到钢表⾯层的过程。
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。
具体⽅法是将⼯件置⼊具有活性渗碳介质中，加热到900--950摄⽒度的单相奥⽒体区，保温⾜够时间后,使渗碳介质中分解出的活性碳原⼦渗⼊钢件表层，从⽽获得表层⾼碳、⼼部仍保持原有成分。
它可以使渗过碳的⼯件表⾯获得很⾼的硬度，提⾼其耐磨程度。
典型渗碳⼯艺流程 渗碳⼯件的材料⼀般为低碳钢或低碳合⾦钢(含碳量⼩于0.25%)。
渗碳后﹐钢件表⾯的化学成分可接近⾼碳钢。
⼯件渗碳后还要经过淬⽕，以得到⾼的表⾯硬度、⾼的耐磨性和疲劳强度，并保持⼼部有低碳钢淬⽕后的强韧性，使⼯件能承受冲击载荷。
渗碳⼯艺⼴泛⽤于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。
⼯件渗碳淬⽕后的表层显微组织主要为⾼硬度的马⽒体加上残余奥⽒体和少量碳化物，⼼部组织为韧性好的低碳马⽒体或含有⾮马⽒体的组织，但应避免出现铁素体。
齿轮渗碳表⾯组织（马⽒体+碳化物）渗碳后⼼部组织低碳马⽒体⼀般渗碳层深度范围为0.8～1.2毫⽶，深度渗碳时可达2毫⽶或更深。
表⾯硬度可达HRC58～63，⼼部硬度为HRC30～42。
渗碳淬⽕后﹐⼯件表⾯产⽣压缩内应⼒﹐对提⾼⼯件的疲劳强度有利。
齿轮渗碳层深度按含碳介质的不同，渗碳可分为固体渗碳、液体渗碳、⽓体渗碳和碳氮共渗等。
2. 渗氮是在⼀定温度下⼀定介质中使氮原⼦渗⼊⼯件表层的化学热处理⼯艺。
常见有液体渗氮、⽓体渗氮、离⼦渗氮。
渗⼊钢中的氮⼀⽅⾯由表及⾥与铁形成不同含氮量的氮化铁，⼀⽅⾯与钢中的合⾦元素结合形成各种合⾦氮化物，特别是氮化铝、氮化铬。
很全面，渗碳+渗氮+碳氮共渗表面处理工艺渗碳与渗氮一般是指钢的表面化学热处理渗碳必须用低碳钢或低碳合金钢。
可分为固体、液体、气体渗碳三种。
应用较广泛的气体渗碳，加热温度900-950摄氏度。
渗碳深度主要取决于保温时间，一般按每小时0.2-0.25毫米估算。
表面含碳量可达0.85%-1.05%。
渗碳后必须热处理，常用淬火后低温回火。
得到表面高硬度心部高韧性的耐磨抗冲击零件。
渗氮应用最广泛的气体渗氮，加热温度500-600摄氏度。
氮原子与钢的表面中的铝、铬、钼形成氮化物，一般深度为0.1-0.6毫米，氮化层不用淬火即可得到很高的硬度，这种性能可维持到600-650摄氏度。
工件变形小，可防止水、蒸气、碱性溶液的腐蚀。
但生产周期长，成本高，氮化层薄而脆，不宜承受集中的重载荷。
主要用来处理重要和复杂的精密零件。
涂层、镀膜、是物理的方法。
“渗”是化学变化，本质不同。
钢的渗碳——就是将低碳钢在富碳的介质中加热到高温(一般为900-950C)，使活性碳原子渗入钢的表面，以获得高碳的渗层组织。
随后经淬火和低温回火，使表面具有高的硬度、耐磨性及疲劳抗力，而心部仍保持足够的强度和韧性。
渗碳钢的化学成分特点（1）渗碳钢的含碳量一般都在0.15%-0.25％范围内，对于重载的渗碳体，可以提高到0.25%-0.30％，以使心部在淬火及低温回火后仍具有足够的塑性和韧性。
但含碳量不能太低,，否则就不能保证一定的强度。
（2）合金元素在渗碳钢中的作用是提高淬透性，细化晶粒，强化固溶体，影响渗层中的含碳量、渗层厚度及组织。
在渗碳钢中通常加入的合金元素有锰、铬、镍、钼、钨、钒、硼等。
常用渗碳钢可以分碳素渗碳钢和合金渗碳钢两大类（1）碳素渗碳钢中，用得最多的是15和20钢，它们经渗碳和热处理后表面硬度可达56-62HRC。
但由于淬透性较低，只适用于心部强度要求不高、受力小、承受磨损的小型零件，如轴套、链条等。
（2）低合金渗碳钢如20Cr、20Cr2MnVB、20Mn2TiB等，其渗透性和心部强度均较碳素渗碳钢高，可用于制造一般机械中的较为重要的渗碳件，如汽车、拖拉机中的齿轮、活塞销等。
钢铁金相图谱第一章钢铁典型金相组织材料：纯铁工艺情况：退火状态浸蚀方法：苦味酸酒精溶液浸蚀————————————————————1材料：10钢工艺情况：退火状态浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————2材料：16Mn工艺情况：热轧状态浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————3材料：1Cr18Ni9Ti工艺情况：固溶处理浸蚀方法：盐酸、硝酸、甘油混合溶液浸蚀———————————————4材料：T8工艺情况：退火浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————5材料：50钢工艺情况：正火处理浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————6材料：GCr15工艺情况：球化退火浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————7材料：T10工艺情况：加热至860℃保温后炉冷浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————8材料：20CrMnMo工艺情况：1000℃过热渗碳后空冷浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————9工艺情况：铸态浸蚀方法：三氯化铁盐酸水溶液浸蚀——————————————————10材料：T10工艺情况：高温淬火后浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————11材料：W18Cr4V工艺情况：1270℃淬火，560℃三次回火浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————12材料：GCr15工艺情况：850℃淬火后回火处理浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————13材料：40Cr工艺情况：淬火，回火浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————14材料：15MnB工艺情况：920℃渗碳淬火浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————15材料：20Cr工艺情况：渗碳后淬火和回火处理浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————16材料：20CrMnMo工艺情况：1000℃渗碳后空冷浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————17材料：70Si3MnA（弹簧钢）工艺情况：加热保温，在400℃盐浴中等温冷却后空冷浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————18材料：70Si3Mn工艺情况：加热至1200℃保温，在400℃盐浴中等温3min后空冷浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————19材料：35钢工艺情况：加热至870℃，保温30min，淬火浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————20工艺情况：加热至860℃后油冷淬火，480℃回火处理浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————21材料：35钢工艺情况：加热至870℃，保温30min，淬火浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————22材料：2Cr13工艺情况：调质处理浸蚀方法：经氯化高铁、盐酸水溶液浸蚀————————————————23材料：40Cr工艺情况：淬火、回火浸蚀方法：苦味酸饱和水溶液加入几滴环氧乙烷（洗涕剂）的混合溶液浸蚀—24材料：40Cr工艺情况：加热至850℃油冷却后600℃回火处理浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————25材料：W18Cr4V工艺情况：锻后退火、淬火及回火处理浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————26材料：38CrMoAl工艺情况：调质后气体渗氮浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————27材料：20CrMnTi工艺情况：在860℃碳氮共渗后，830℃淬火，180℃回火浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————28材料：20钢工艺情况：在960℃渗碳保温后，降温到860℃淬火浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————29材料：45钢工艺情况：粉末渗硼浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————30材料：HT200工艺情况：铸态浸蚀方法：20%盐酸酒精溶液浸蚀深腐蚀————————————————31材料：灰口铸铁工艺情况：铸造状态浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————32材料：QT500-7工艺情况：铸态浸蚀方法：20%盐酸酒精溶液浸蚀深腐蚀————————————————33材料：高铬铸铁（C:2.65%; Cr:15.4%; Mo:2.5%）工艺情况：920℃正火，240℃回火浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————34材料：高铬铸铁（C:2.8%~3.0%；Cr:24%~26%）工艺情况：铸态浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————35材料：高铬铸铁工艺情况：铸造状态浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————36材料：高铬铸铁工艺情况：铸态浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————37材料：白口铸铁工艺情况：表面激冷处理浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————38。
渗碳渗氮、氮碳共渗标准通俗地说，不锈钢就是不容易生锈的钢，实际上一部分不锈钢，既有不锈性，又有耐酸性（耐蚀性）。
不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成。
这种不锈性和耐蚀性是相对的。
试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。
不锈钢的分类方法很多。
按室温下的组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢；按主要化学成分分类，基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统；按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等，按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等；按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。
由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。
奥氏体不锈钢在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。
钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。
奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni 系列钢。
奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。
如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。
此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。
此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。
高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。
由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。
铁素体不锈钢在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。
很全面，渗碳+渗氮+碳氮共渗表面处理工艺渗碳与渗氮一般是指钢的表面化学热处理渗碳必须用低碳钢或低碳合金钢。
可分为固体、液体、气体渗碳三种。
应用较广泛的气体渗碳，加热温度900-950摄氏度。
渗碳深度主要取决于保温时间，一般按每小时0.2-0.25毫米估算。
表面含碳量可达0.85%-1.05%。
渗碳后必须热处理，常用淬火后低温回火。
得到表面高硬度心部高韧性的耐磨抗冲击零件。
渗氮应用最广泛的气体渗氮，加热温度500-600摄氏度。
氮原子与钢的表面中的铝、铬、钼形成氮化物，一般深度为0.1-0.6毫米，氮化层不用淬火即可得到很高的硬度，这种性能可维持到600-650摄氏度。
工件变形小，可防止水、蒸气、碱性溶液的腐蚀。
但生产周期长，成本高，氮化层薄而脆，不宜承受集中的重载荷。
主要用来处理重要和复杂的精密零件。
涂层、镀膜、是物理的方法。
“渗”是化学变化，本质不同。
钢的渗碳——就是将低碳钢在富碳的介质中加热到高温(一般为900-950C)，使活性碳原子渗入钢的表面，以获得高碳的渗层组织。
随后经淬火和低温回火，使表面具有高的硬度、耐磨性及疲劳抗力，而心部仍保持足够的强度和韧性。
渗碳钢的化学成分特点（1）渗碳钢的含碳量一般都在0.15%-0.25％范围内，对于重载的渗碳体，可以提高到0.25%-0.30％，以使心部在淬火及低温回火后仍具有足够的塑性和韧性。
但含碳量不能太低,，否则就不能保证一定的强度。
（2）合金元素在渗碳钢中的作用是提高淬透性，细化晶粒，强化固溶体，影响渗层中的含碳量、渗层厚度及组织。
在渗碳钢中通常加入的合金元素有锰、铬、镍、钼、钨、钒、硼等。
常用渗碳钢可以分碳素渗碳钢和合金渗碳钢两大类（1）碳素渗碳钢中，用得最多的是15和20钢，它们经渗碳和热处理后表面硬度可达56-62HRC。
但由于淬透性较低，只适用于心部强度要求不高、受力小、承受磨损的小型零件，如轴套、链条等。
（2）低合金渗碳钢如20Cr、20Cr2MnVB、20Mn2TiB等，其渗透性和心部强度均较碳素渗碳钢高，可用于制造一般机械中的较为重要的渗碳件，如汽车、拖拉机中的齿轮、活塞销等。
渗碳与渗氮一般是指钢的表而化学热处理渗碳必须用低碳钢或低碳合金钢。
可分为固体、液体、气体渗碳三种。
应用较广泛的气体渗碳，加热温度900-950°Co渗碳深度主要取决于保温时间，一般按每小时0. 2-0. 25mm估算。
表面含碳量可达百分之0.85-1.05o渗碳后必须热处理，常用淬火后低温回火。
得到表面高硬度心部高韧性的耐磨抗冲击零件。
渗氮应用最广泛的气体渗氮，加热温度500-600°Co氮原子与钢的表面中的铝、铭、钳形成氮化物，一般深度为0. 1-0.6nini, 氮化层不用淬火即可得到很高的硬度，这种性能可维持到600-650°Co工件变形小，可防止水、蒸气、碱性溶液的腐蚀。
但生产周期长，成本高，氮化层薄而脆，不宜承受集中的重载荷。
主要用来处理重要和复朵的精密零件。
涂层、镀膜是物理的方法。
“渗”是化学变化，本质不同。
钢的渗碳-一就是将低碳钢在富碳的介质中加热到高温（一般为900-950°C）,使活性碳原子渗入钢的表面，以获得高碳的渗层组织。
随后经淬火和低温回火，使表面具有高的硬度、耐磨性及疲劳抗力，而心部仍保持足够的强度和韧性。
渗碳钢的化学成分特点1）渗碳钢的含碳量一般都在0. 15—0.25%范围内，对于重载的渗碳体，可以提高到0.25-0.30%,以使心部在淬火及低温回火后仍具有足够的塑性和韧性。
但含碳量不能太低，否则就不能保证一定的强度。
2）合金元素在渗碳钢中的作用是提高淬透性，细化晶粒，强化固溶体，影响渗层中的含碳量、渗层厚度及组织。
在渗碳钢中通常加入的合金元素有镭、铭、操、钳、钩、帆、硼等。
常用渗碳钢可以分碳素渗碳钢和合金渗碳钢两大类1）碳素渗碳钢中，用得最多的是15和20钢，它们经渗碳和热处理后表而硬度可达56—62HRCo但由于淬透性较低，只适用于心部强度要求不高、受力小、承受磨损的小型零件，如轴套、链条等。
2）低合金渗碳钢如20Cr、20Cr2MnVB、20Mn2TiB等，其渗透性和心部强度均较碳素渗碳钢高，可用于制造一般机械中的较为重要的渗碳件，如汽车、拖拉机中的齿轮、活塞销等。
渗碳渗氮、氮碳共渗标准通俗地说，不锈钢就是不容易生锈的钢，实际上一部分不锈钢，既有不锈性，又有耐酸性（耐蚀性）。
不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成。
这种不锈性和耐蚀性是相对的。
试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。
不锈钢的分类方法很多。
按室温下的组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢；按主要化学成分分类，基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统；按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等，按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等；按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。
由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。
奥氏体不锈钢在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。
钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。
奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni 系列钢。
奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。
如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。
此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。
此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。
高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。
由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。
铁素体不锈钢在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。
渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中,加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区,保温足够时间后,使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层,从而获得表层高碳,心部仍保持原有成分. 相似的还有低温渗氮处理。
这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。
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。
渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。
渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。
工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。
渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。
渗碳零件的材料一般选用低碳钢或低碳合金钢(含碳量小於0.25%)。
渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。
工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物﹐心部组织为韧性好的低碳马氏体或含有非马氏体的组织﹐但应避免出现铁素体。
一般渗碳层深度范围为0.8～1.2毫米﹐深度渗碳时可达2毫米或更深。
表面硬度可达HRC58～63﹐心部硬度为HRC30～42。
渗碳淬火后﹐工件表面产生压缩内应力﹐对提高工件的疲劳强度有利。
因此渗碳被广泛用以提高零件强度﹑冲击韧性和耐磨性﹐借以延长零件的使用寿命。
按含碳介质的不同﹐渗碳可分为固体渗碳﹑液体渗碳﹑气体渗碳和碳氮共渗；渗氮，是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。
常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。
传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中，通以流动的氨气并加热，保温较长时间后，氨气热分解产生活性氮原子，不断吸附到工件表面，并扩散渗入工件表层内，从而改变表层的化学成分和组织，获得优良的表面性能。
渗碳、渗氮、碳氮共渗三者有什么不同？反映在材料题上具体有什么不一样的效果
渗碳:渗碳后的工件经淬火和低温回火，使表面具有高硬度和耐磨性，而心部仍保持良好的塑性和韧性，从而满足工件外硬内韧的使用要求。
渗氮：零件渗氮后表面形成一层氮化物，不需要淬火就可以具有高的硬度、耐磨性、抗疲劳性和一定的腐蚀性，而且变形也很小。
碳氮共渗：又称氰化。
碳氮共渗是将钢件表面同时渗入碳原子和氮原子，形成碳氮共渗层，以提高工件的硬度、耐磨性和疲劳强度的处理方法。
渗碳淬火、渗氮与碳氮共渗外观区别
三种热处理工艺处理的工件外观上差别不大，都有氧化色。
通过外观观察即可判定其热处理工艺的可能性不大。
渗氮是为什么。
渗碳是因为低碳钢含碳量不够。
那渗氮是为什么。
渗氮，是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。
常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。
传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中，通以流动的氨气并加热，保温较长时间后，氨气热分解产生活性氮原子，不断吸附到工件表面，并扩散渗入工件表层内，从而改变表层的化学成分和组织，获得优良的表面性能。
渗入钢中的氮一方面由表及里与铁形成不同含氮量的氮化铁，一方面与钢中的合金元素结合形成各种合金氮化物，特别是氮化铝、氮化铬。
这
些氮化物具有很高的硬度、热稳定性和很高的弥散度，因而可使渗氮后的钢件得到高的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、抗咬合性、抗大气和过热蒸汽腐蚀能力、抗回火软化能力，并降低缺口敏感性。
另外渗碳的最终目的是使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。
渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中,加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区,保温足够时间后,使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层,从而获得表层高碳,心部仍保持原有成分. 相似的还有低温渗氮处理。
这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。
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。
渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。
渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。
工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。
渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。
渗碳零件的材料一般选用低碳钢或低碳合金钢(含碳量小於0.25%)。
渗碳后必须进行淬火才能充分发挥渗碳的有利作用。
工件渗碳淬火后的表层显微组织主要为高硬度的马氏体加上残余奥氏体和少量碳化物﹐心部组织为韧性好的低碳马氏体或含有非马氏体的组织﹐但应避免出现铁素体。
一般渗碳层深度范围为0.8～1.2毫米﹐深度渗碳时可达2毫米或更深。
表面硬度可达HRC58～63﹐心部硬度为HRC30～42。
渗碳淬火后﹐工件表面产生压缩内应力﹐对提高工件的疲劳强度有利。
因此渗碳被广泛用以提高零件强度﹑冲击韧性和耐磨性﹐借以延长零件的使用寿命。
按含碳介质的不同﹐渗碳可分为固体渗碳﹑液体渗碳﹑气体渗碳和碳氮共渗；渗氮，是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。
常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。
传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中，通以流动的氨气并加热，保温较长时间后，氨气热分解产生活性氮原子，不断吸附到工件表面，并扩散渗入工件表层内，从而改变表层的化学成分和组织，获得优良的表面性能。
铁素体
⑴铁素体：
碳在α-Fe中的固溶体称铁素体，用F 或α表示。
碳在δ-Fe中的固溶体称δ -铁素体，用δ 表示。
都是体心立方间隙固溶体。
铁素体的溶碳能力很低，在727℃时最大为0.0218%，室温下仅为0.0008%。
铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。
奥氏体
⑵奥氏体:
碳在γ -Fe中的固溶体称奥氏体。
用A或γ表示。
是面心立方晶格的间隙固
溶体。
溶碳能力比铁素体大，1148℃时最大为 2.11%。
组织为不规则多面体晶粒，晶界较直。
强度低、塑性好，钢材热加工都在A 区进行。
碳钢室温组织中无奥氏体。
钢中的渗碳体
铸铁中的石墨
⑶渗碳体：即Fe3C，含碳6.69%，用Fe3C或Cm表示。
Fe3C硬度高、强度低（σb≈35MPa），脆性大，塑性几乎为零。
Fe3C是一个亚稳相，在一定条件下可发生分解：Fe3C→3Fe+C（石墨），该反应对铸铁有重要意义。
由于碳在α-Fe中的溶解度很小，因而常温下碳在铁碳合金中主要以Fe3C 或石墨的形式存在。
莱氏体
共晶线LC： E+Fe3C
共晶产物是A与Fe3C的机械混合物，称作莱氏体，用Le表示。
为蜂窝状，以Fe3C为基，性能硬而脆。
珠光体。
