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20Cr滲層不均勻的原因分析

發布時間：2026-02-25

使用氣體滲碳爐在進行20Cr滲碳時，出爐后，經常出現滲層不均勻的現象。現就某廠在對20Cr材質的轉子進行滲碳時產生的問題進行分析：工裝為滲缸，轉子平放，一層有9-10個轉子，層與層之間，有5--10mm的間隙，排滿整個滲缸，一爐裝兩缸，滲層沒有問題，但就是不均勻，不知道問題出在哪兒？是風扇不好呢？還是轉子擺放有問題呢？現在他們預備給這兩臺爐子上一個電腦控制系統，包括碳勢，壓強，滲層控制系統，對爐子進行改造，他們本來打算上真空多用爐，但投入太大。

這個問題如果是深層不均可以從以下方面考慮；1.裝爐量是否過大。2.氣氛是否循環均勻。3.用氣體滲碳爐處理的溫度是否均勻。4.滲碳氣氛的滴量是否合理（有偏小的可能）5.滲碳后的冷卻方法是否合理。

我們來看看滲層的具體情況，如果全層深和碳濃度及梯度沒問題，則說明冷卻有問題，如果有問題，則說明滲碳時出了問題。

降溫到870度，入緩冷坑冷卻到室溫，再加熱鹽浴淬火，是不是排氣時間不足，他們排氣一般在10分鐘左右，有的不足10分鐘！！造成爐內碳勢不均勻！另外，他們滲碳基本上沒有設定擴散時間，試樣合格后就降溫，濃度梯度肯定不合格，但這與均勻性應該沒有太大關系的。這主要是排氣時間不足和氣氛循環不均勻造成的，與裝爐量關系不大。

加點擴散時間是有必要的，問題也可能就出在沒有擴散上，在二次淬火時由于擴散不均造成碳層厚薄不均。

有人認為工件裝的量太少，滲層不均。在緩冷后應該檢查是上層，還是下層，是層的哪個區域這個要搞明白。有的廠在滲碳時工件間隙1-2mm，幾乎靠在一起，也沒有出現滲層不均勻的這種情況。再一就是滲層不均到底差多少，譬如說井式爐上下盤差0.2mm，這個就算是正常的。裝爐量不多，排氣時間問題不太大，排氣時間一般到溫后15-30min再加富化氣（煤油或丙烷）就可以了。解決好爐氣在爐中循環氣流，增加層底部的透氣性。強滲與擴散時間3:1，利于加快滲速，另外可以考慮更換較好的碳控系統。

（來源：熱處理網）