鋼鐵的化學(xué)熱處理可按進(jìn)行擴(kuò)散時(shí)的基本組織，區(qū)分為鐵素體化學(xué)熱處理和奧氏體化學(xué)熱處理。前者的擴(kuò)散溫度低于鐵氮共析溫度，如滲氮、滲硫、硫氮共滲、氧氮共滲等，這些工藝又可稱為低溫化學(xué)熱處理;后者是在臨界溫度以上擴(kuò)散，如滲碳、滲硼、滲鋁、碳氮共滲等，這些工藝均屬高溫化學(xué)熱處理范圍。

　　滲碳是使碳原子滲入鋼制工件表層的化學(xué)熱處理工藝。滲碳后，工件表面含碳量一般高于0.8%。淬火并低溫回火后，在提高硬度和耐磨性的同時(shí)，心部能保持相當(dāng)高的韌性，可承受沖擊載荷，疲勞強(qiáng)度較高。但缺點(diǎn)是處理溫度高，工件畸變大。

　　井式爐滲碳處理是具體的過程：

1、開爐前的準(zhǔn)備

　　(1)檢查爐蓋的升降機(jī)構(gòu)、風(fēng)扇的運(yùn)行情況及潤滑狀況是否良好。

　　(2)檢查設(shè)備電器部分是否正常，爐蓋接地是否良好，電熱元件是否有短路或斷路現(xiàn)象。

　　(3)檢查爐溫儀表和熱電偶是否正常。

　　(4)檢查滴油器或氣體流量計(jì)是否完好正常。

　　(5)爐蓋的風(fēng)扇軸承處若已改裝成循環(huán)冷卻水冷卻結(jié)構(gòu)，檢查冷卻水循環(huán)是否正常。

　　(6)清掃爐罐內(nèi)的積灰，檢查爐罐有否裂紋等不正常現(xiàn)象，并清理好管路上其他部位。

　　(7)檢查各閥門是否處于關(guān)閉狀態(tài)，有無泄漏現(xiàn)象。

　　(8)檢查起吊設(shè)備及吊具是否齊全完好。

　　(9)檢查爐蓋密封材料是否齊全完好。

　　(10)準(zhǔn)備工具和夾具。

　　(11)儲(chǔ)備好輔助材料，如煤油、甲醇、試樣和其他材料等。

　　(12)準(zhǔn)備好滅火器材。

　　(13)升溫前用壓縮空氣吹掃爐罐。

　　(14)升溫時(shí)爐蓋螺栓不許擰緊。

2、烘爐及升溫

　　(1)調(diào)整儀表至工藝規(guī)定的溫度，打開小開關(guān)，合閘送電。

　　(2)新爐或大修后的爐子，按設(shè)備說明書規(guī)定的烘爐曲線或工藝進(jìn)行烘爐。

　　(3)短期停爐的爐子，其升溫工藝曲線有兩種

　　1)60KW以下的爐子，一般情況下可以直接升溫到工作溫度。

　　2)60KW以上的爐子，可按在室溫放置2-3晝夜，經(jīng)電工用500V兆歐表檢查三相電熱元件對(duì)地(爐外殼)的電阻應(yīng)大于0.5MΩ方可送電，并按以下工藝通電烘烤：

　　1)100-200℃15-20h爐門打開

　　2)300-400℃8-10h爐門打開

　　3)550-600℃8h爐門關(guān)閉打開風(fēng)機(jī)

　　4)750-800℃8h爐門關(guān)閉打開風(fēng)機(jī)

　　(3)烘爐及升溫時(shí)，爐子開始升溫后，風(fēng)扇軸承要通冷卻循環(huán)水。

3、井式爐工作

　　(1)新爐或大修后的爐罐滲碳工藝，參考?xì)怏w滲碳工藝進(jìn)行。

　　(2)短期停爐的爐罐滲碳工藝，參閱氣體滲碳工藝進(jìn)行。

　　(3)裝爐技術(shù)要求

　　1)裝爐前，要切斷電源，關(guān)閉滴油器或進(jìn)氣管流量計(jì)閥門，停止供應(yīng)滴注劑或其他滲入氣氛，打開爐蓋。

　　2)裝爐時(shí)，要吊準(zhǔn)料筐耳朵在爐罐正中放平穩(wěn)，上下對(duì)準(zhǔn)，不得有傾斜及間隙。

　　3)裝爐后，盡快蓋好爐蓋和恢復(fù)好爐子的密封性，并接通電源，滴入滲碳劑，及時(shí)放入爐內(nèi)2-3根中間試樣。

　　(4)滲碳，工件滲碳工藝，參閱#)*“氣體滲碳工藝”進(jìn)行。

　　(5)出爐的技術(shù)要求

　　1)準(zhǔn)備好出爐用的吊具，戴好勞動(dòng)保護(hù)用品。

　　2)關(guān)閉滴油器和爐氣管路上各閥門，關(guān)閉風(fēng)扇，切斷電源。

　　3)打開試樣孔及排氣孔閥門。

　　4)啟動(dòng)爐蓋、吊車和吊具，對(duì)準(zhǔn)料筐耳朵起吊，不準(zhǔn)斜吊料筐。

4、停爐

　　(1)直接降溫的爐子，爐溫降至400℃停風(fēng)扇，降至200℃以下或室溫停冷卻循環(huán)水。

　　(2)保溫待用的爐子，可降至300℃保溫，爐內(nèi)應(yīng)滴人少量滲碳劑或通人保護(hù)氣體。

5、操作注意事項(xiàng)

　　(1)經(jīng)常檢查儀表的指示溫度是否正常，檢查周期為15min。

　　(2)經(jīng)常檢查爐子的壓力、液體滴注劑滴量，排氣管是否堵塞，循環(huán)冷卻水是否暢通。

　　(3)爐子最高使用溫度不得超過設(shè)計(jì)溫度。

　　(4)爐溫低于750℃禁止向爐內(nèi)滴入液體滴注劑或送入保護(hù)氣。

　　(5)定期加潤滑油，每天至少一次。

　　(6)爐罐、電熱元件和風(fēng)扇護(hù)板要定期檢查，滴油器和排氣管要定期清理。

　　(7)每季度核對(duì)控溫儀表一次，每半年核對(duì)熱電偶一次。

　　(8)出爐一定要平穩(wěn)，嚴(yán)禁料筐撞碰爐罐。

　　碳在鋼中主要有兩種存在形式，一是溶入鐵中與鐵形成固溶體(兩種以上化學(xué)組分互相溶解而形成的均勻固相);另一是與鐵形成鐵碳化合物，稱滲碳體(Fe3C)，其硬度高、脆性大。碳溶于α鐵中形成的固溶體稱鐵素體;溶于γ鐵中形成的固溶體稱奧氏體，其最大溶解度為2.11%。鋼在冷卻過程中，過飽和的奧氏體將發(fā)生分解，形成鐵素體和滲碳體。鐵素體和滲碳體組成的呈片狀相間排列的混合物稱珠光體。一般碳素鋼在室溫下的金相組織由鐵素體、珠光體和滲碳體組成。

　　滲碳體的分子式為Fe₃C，它是一種具有復(fù)雜晶格結(jié)構(gòu)的間隙化合物。

　　滲碳體的含碳量為6.69%;熔點(diǎn)為1227℃左右;不發(fā)生同素異晶轉(zhuǎn)變;但有磁性轉(zhuǎn)變，滲碳體在230℃以下具有弱鐵磁性，而在230℃以上則失去鐵磁性;滲碳體硬度很高(相當(dāng)于HB800)，而塑性和沖擊韌性幾乎等于零，脆性極大。

　　滲碳體不易受硝酸酒精溶液的腐蝕，在顯微鏡下呈白亮色，但受堿性苦味酸鈉的腐蝕，在顯微鏡下呈黑色。滲碳體的顯微組織形態(tài)很多，在鋼和鑄鐵中與其他相共存時(shí)呈片狀、粒狀、網(wǎng)狀或板狀。

　　滲碳體是碳鋼中主要的強(qiáng)化相，它的形狀與分布對(duì)鋼的性能有很大的影響。同時(shí)Fe₃C又是一種介(亞)穩(wěn)定相，在一定條件下會(huì)發(fā)生分解。