滲碳劑

滲碳劑是指在給定的條件下能將其中的碳滲入工件表層的介質。滲碳劑分為固體、膏狀、液體、氣體。固體滲碳劑由固體碳源（木炭、SiC）及催滲劑如BaCO₃、Na₂CO₃、CH₃COONa、（CH₃—COO）₂Ba等組成。使用時新舊滲碳劑應有一定比例，一般新滲碳與舊滲碳劑之比約為3:1或4:1，以節約用量。

在使用固體滲碳劑進行滲碳操作的過程中，我們發現了滲碳劑的效能與使用方法對滲碳層的厚度有很大關係。將用後的滲碳劑在乾燥的地方堆放保存，和將用後的滲碳劑傾出後，立即噴灑4~5%的水攤開來保存，在再次使用時其效能差別很大。在相同的條件下滲碳所得的滲碳層深度不同。就滲碳層深度為1毫米的工件來看，就相差0.2~0.3毫米，也就是用傾出後噴水的滲劑碳時，所得的滲層厚度比未趣喳水處理的滲碳劑效果高 ^[1]  。

近年來，有些國家將炭磨碎，與催滲劑一起用特殊的黏結劑黏結，並在600～650℃下用機械化設備燒結成粒，製成固體滲碳劑，有強滲劑和弱滲劑兩種。滲碳劑再次使用時，只須增添5%～10%的新滲碳劑便可保持原有滲碳能力。

我們成功地研製了一種加速零件滲碳的固體滲碳劑。其配方為 ^[2]  ：

每70克蘇打粉（Na₂CO₃）和亞鐵氰化鉀加1公斤木屑配製而成，拌合均勻後即可使用。滲碳温度為930℃、保温4小時，滲層厚度可達1毫米。要達到這樣的厚度，若用普通木炭滲碳劑就需10小時。應用新滲碳劑不會使非滲層的晶粒長大，價格低廉，而且可大大節約能源。

（1）採用通用滲碳劑在NiTi合金表面可以獲得TiC+Ti一O兩相構成的滲層。滲層結構緻密但厚度較小。在鈦化合物層下存在有孔洞狀的Ni₃Ti層。隨深度的增加Ti化合物層中Ti一O化物的比例增大。在通用滲碳劑中添加Ti不能改變滲層的結構，但可使鈦化合物層的厚度增大。

（2）聚合物滲碳劑得到的滲層厚度較大，達到100μm以上。滲層由TiC+Ti一O化合物兩相構成，組織緻密，滲層中兩相比例隨深度變化基本保持不變。滲層與基體間過渡層的組織比較緻密，沒有出現孔洞組織，有利於滲層與基體的牢固結合。與通用滲碳劑相比，聚合物滲碳具有滲速快、組織緻密的優點，具有較好的應用前景。

（3）NiTi合金經過滲碳處理後，在3.5%NaCI溶液中的抗腐蝕性得到了提高，尤其以聚合物滲碳的保護作用更為顯著。

近年，氣體滲碳工藝應用很廣泛，滲碳滴劑向護內的滴送都是用傳統的落差法。即把盛有滲碳滴劑的容器置於高處，靠勢能滴入低處的爐內。這種方法雖行之有效，但操作不便，需將盛滿滲碳劑的容器擱在高處，或用泵將滲劑輸往高處的容器中。尤其是使用多台滲踐爐時，到處擱放容器，顯得零亂、不整齊。經實踐，成功實現了滲碳劑液氮加壓輸送，取得了較滿意的效果，大致如下 ^[3]  ：

將滲碳劑盛於一個密封的容器內，其大小可視滴劑的耗用量自行選擇。容器上有壓力錶、液麪計、針閥和其他閥件。利用液氮鋼瓶釋放的氮氣壓力向容器內加壓，容器內的滲劑因受壓，即循管道向爐內輸送。如採用兩種以上的滲劑，只需將氮氣分頭，分別向兩個以上容器內加壓即可。由於氮氣是中性氣體，純度很高（在99.8%以上），一般對滲劑無有害影響。而液氮的耗量，從理論上計算，每1000公升滲碳滴劑只要釋放2公斤左右的液氮。氮氣只是在容器補充滴劑時，須將容器泄壓，打開容器排氣閥門時才消耗，故液氮的用量是十分節省的。容器需加的壓力，視輸送滲劑的要求和距離而定，通常保持在0.3~0.5公斤/釐米²既可。

應注意的事項：

1.容器焊接處和管路不得滲漏。

2.下班或停爐後，須將容器的閥門擰緊。

3.若滴劑長時間不用應泄壓為妥。

4.為避免氮氣進人滲碳爐，滲碳滴劑使用至只剩容器的1/3時，應予以補充。