20Cr渗层不均匀的原因分析

发布时间：2026-02-25

使用气体渗碳炉在进行20Cr渗碳时，出炉后，经常出现渗层不均匀的现象。现就某厂在对20Cr材质的转子进行渗碳时产生的问题进行分析：工装为渗缸，转子平放，一层有9-10个转子，层与层之间，有5--10mm的间隙，排满整个渗缸，一炉装两缸，渗层没有问题，但就是不均匀，不知道问题出在哪儿？是风扇不好呢？还是转子摆放有问题呢？现在他们预备给这两台炉子上一个电脑控制系统，包括碳势，压强，渗层控制系统，对炉子进行改造，他们本来打算上真空多用炉，但投入太大。

这个问题如果是深层不均可以从以下方面考虑；1.装炉量是否过大。2.气氛是否循环均匀。3.用气体渗碳炉处理的温度是否均匀。4.渗碳气氛的滴量是否合理（有偏小的可能）5.渗碳后的冷却方法是否合理。

我们来看看渗层的具体情况，如果全层深和碳浓度及梯度没问题，则说明冷却有问题，如果有问题，则说明渗碳时出了问题。

降温到870度，入缓冷坑冷却到室温，再加热盐浴淬火，是不是排气时间不足，他们排气一般在10分钟左右，有的不足10分钟！！造成炉内碳势不均匀！另外，他们渗碳基本上没有设定扩散时间，试样合格后就降温，浓度梯度肯定不合格，但这与均匀性应该没有太大关系的。这主要是排气时间不足和气氛循环不均匀造成的，与装炉量关系不大。

加点扩散时间是有必要的，问题也可能就出在没有扩散上，在二次淬火时由于扩散不均造成碳层厚薄不均。

有人认为工件装的量太少，渗层不均。在缓冷后应该检查是上层，还是下层，是层的哪个区域这个要搞明白。有的厂在渗碳时工件间隙1-2mm，几乎靠在一起，也没有出现渗层不均匀的这种情况。再一就是渗层不均到底差多少，譬如说井式炉上下盘差0.2mm，这个就算是正常的。装炉量不多，排气时间问题不太大，排气时间一般到温后15-30min再加富化气（煤油或丙烷）就可以了。解决好炉气在炉中循环气流，增加层底部的透气性。强渗与扩散时间3:1，利于加快渗速，另外可以考虑更换较好的碳控系统。

（来源：热处理网）