滲碳多用爐技術是一種廣泛應用于金屬材料表面改性的熱處理工藝，主要用于提高工件的表面硬度、耐磨性和疲勞強度。其核心原理是通過在高溫環(huán)境下將碳元素滲入金屬工件的表面，形成一層高碳含量的硬化層，同時保持工件內(nèi)部的韌性。這一技術廣泛應用于汽車、機械、航空航天等領域，尤其適用于齒輪、軸承、軸類等關鍵零部件的制造。
1. 滲碳多用爐的基本原理
滲碳多用爐技術的核心原理是化學熱處理，即在高溫環(huán)境下通過氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)介質(zhì)將碳元素引入金屬工件的表面，形成一層高碳含量的滲碳層。滲碳過程通常分為三個階段：碳的擴散、碳的吸附和碳的固溶。
1.1 碳的擴散
滲碳過程的核心是碳元素的擴散。在高溫環(huán)境下，碳原子從滲碳介質(zhì)（如甲烷、丙烷等碳氫化合物）中釋放出來，通過金屬表面的晶格間隙向內(nèi)部擴散。擴散的驅(qū)動力是碳原子在金屬表面和內(nèi)部的濃度差。隨著溫度的升高，金屬晶格的振動加劇，碳原子的擴散速度顯著加快。
1.2 碳的吸附
在滲碳過程中，碳原子首先吸附在金屬工件的表面。吸附過程受表面活性、溫度和滲碳介質(zhì)的影響。通常，金屬表面會形成一層富含碳的吸附層，這層吸附層是碳原子進一步向內(nèi)部擴散的基礎。
