传输原理—渗碳
渗碳处理知识点总结
渗碳处理知识点总结渗碳处理的效果主要是通过碳原子在金属表面渗透并与金属原子结合形成碳化物层来实现的。
碳化物层通常具有高硬度和耐磨性，可以显著改善金属零件的使用性能。
以下是一些渗碳处理的基本知识点：1. 渗碳处理的原理渗碳处理的基本原理是将金属零件暴露在碳化合物质环境中，通过加热至一定温度，使碳原子从表面渗透到金属内部，与金属原子结合形成碳化物。
这些碳化物在金属表面形成一层硬度高、耐磨性好的保护层，从而提高金属的表面硬度和耐磨性。
2. 渗碳处理的工艺流程渗碳处理一般包括准备、加热、渗碳、淬火和后处理等工艺步骤。
首先，对金属零件进行表面清洁和预热处理。
然后，将金属零件置于含有碳化合物质的加热炉中，加热至一定温度，使碳原子渗透到金属表面。
接着进行淬火处理，将零件迅速冷却以形成高硬度的碳化物层。
最后进行后处理，包括清洗、退火和表面处理等。
3. 渗碳处理的优点渗碳处理能够显著提高金属零件的硬度和耐磨性，改善其使用性能。
碳化物层通常具有良好的耐蚀性，可以提高金属零件的使用寿命。
此外，渗碳处理还可以在不改变金属整体性能的情况下达到表面硬化的效果，对金属材料的强度和韧性等整体性能影响较小。
4. 渗碳处理的适用材料渗碳处理主要适用于碳钢、合金钢等含碳金属材料。
这类金属材料通常含有足够的碳元素，能够与外部碳原子结合形成碳化物。
而对于不含碳或碳含量较低的金属材料，渗碳处理效果较差。
5. 渗碳处理的应用范围渗碳处理广泛应用于汽车、机械设备、航空航天等领域的零部件制造。
例如，发动机凸轮轴、齿轮、轴承等零部件常常需要经过渗碳处理以提高其表面硬度和耐磨性。
此外，渗碳处理还被用于改善工具钢、模具钢等材料的表面性能。
6. 渗碳处理的注意事项在进行渗碳处理时，需要注意控制加热温度、渗碳时间和淬火速度等工艺参数，以确保碳原子能够均匀渗透到金属表面，并形成均匀的碳化物层。
此外，对于不同材料和零件的需求，还需要根据具体情况选择合适的渗碳介质和工艺参数，以达到最佳的处理效果。
渗碳工艺的原理过程及应用
渗碳工艺的原理过程及应用1. 渗碳工艺的原理•渗碳是将碳元素浸透到金属表面的一种表面处理工艺。
•渗碳工艺的目的是增加金属材料的表面硬度和耐磨性，以提高材料的机械性能。
•渗碳的原理是通过将含碳气体暴露在金属材料表面，使含碳气体中的碳原子在高温下扩散到材料表面。
2. 渗碳工艺的过程1.准备工作：–清洁金属表面，确保表面无任何污垢和氧化物，以提供良好的扩散条件。
–选择合适的渗碳介质，一般使用含有碳气体的混合气体，如甲烷、乙烷等。
2.温度控制：–将金属材料放置在高温炉内，控制炉温在适当的范围，通常为800°C至950°C之间。
–温度的控制非常关键，过高的温度可能导致材料熔化或过烧，过低的温度则无法达到预期的渗碳效果。
3.渗碳处理：–将含碳气体通入炉内，并保持一定的压力。
–碳原子将通过热扩散从气体中渗透到金属材料表面。
–渗碳的时间根据材料的要求和工艺参数而定，通常为数小时至数天。
4.固溶退火：–在渗碳过程完成后，将金属材料从高温炉中取出。
–进行固溶退火处理，即将材料加热到恰当温度并保持一段时间，使其内部的碳原子重新分布。
–固溶退火能够降低材料的内应力，增加晶界的稳定性。
5.热处理：–根据需求，对渗碳处理后的材料进行进一步的热处理，如淬火、回火、正火等。
–这些热处理工艺能够进一步改善材料的硬度、韧性和耐磨性。
3. 渗碳工艺的应用•渗碳工艺主要应用于以下领域：1.汽车工业：–渗碳可以提高发动机零部件的硬度和耐磨性，延长零部件的使用寿命。
–例如，曲轴、凸轮轴、齿轮等关键零部件常采用渗碳工艺进行处理。
2.机械制造：–渗碳可以提高机械零部件的表面硬度，减少磨损和疲劳断裂。
–例如，齿轮、轴承、齿条等机械组件可通过渗碳工艺增加其耐磨性和使用寿命。
3.冶金行业：–渗碳可以改善冶金材料的性能，提高其硬度和耐磨性。
–例如，渗碳处理可以将普通碳钢转化为高碳钢，提高钢材的强度和硬度。
4.制造业：–渗碳工艺广泛应用于各种制造业，包括航空航天、船舶、电子、家电等行业。
渗碳的名词解释
渗碳的名词解释渗碳是一种金属加工工艺，主要应用于钢铁材料的硬化和强化，以提高材料的力学性能。
渗碳工艺的目的是通过在钢铁材料表面浸渍碳元素，使其在表面形成一层高碳含量的硬质层，从而增加材料的硬度和耐磨性。
渗碳工艺最早起源于古代冶金技术，古人在钢铁制作过程中发现了渗碳的好处。
渗碳的原理是利用碳元素的亲和力，让其在材料表面渗透进入晶格结构中，并与铁原子形成固溶体。
通过加热和控制温度、时间等参数，可以使渗碳层的厚度和碳含量达到一定的要求。
渗碳工艺主要有几种方法：气体渗碳、液体渗碳和固体渗碳。
气体渗碳是最常见的方法，它是通过在特定温度下将碳气体与材料表面接触，使碳元素渗入材料中。
液体渗碳则是将包含碳元素的溶液浸泡或喷涂在材料表面，并在高温条件下进行处理。
固体渗碳则是将预先制备好的碳质物质覆盖在材料表面，通过高温处理使碳渗入材料中。
渗碳工艺的应用广泛，特别是在汽车、航空航天、机械制造等领域中。
在汽车制造过程中，发动机零部件如曲轴、凸轮轴、齿轮等需要具备较高的硬度和耐磨性，以保证发动机的可靠性和寿命。
渗碳工艺可以在材料表面形成一层硬质层，提高这些关键部件的性能。
在航空航天领域，渗碳工艺同样得到广泛应用。
航空发动机叶片、涡轮等高温部件需要具备较高的热稳定性和耐烧蚀性能，而渗碳工艺可以为这些部件提供一定的保护。
除了提高材料的力学性能外，渗碳还可以改善材料的耐腐蚀性能。
由于渗碳层的形成，使得材料表面形成一层致密的氧化物膜，减缓了氧和腐蚀介质对材料的作用，从而延长了材料的使用寿命。
然而，渗碳也存在一些问题和限制。
首先是渗碳工艺对材料的要求相对较高，只有一些特定的钢铁材料才适用于渗碳处理。
其次，渗碳层的形成需要较长的处理时间，特别是对于较厚的渗碳层，处理时间更长。
此外，渗碳过程中材料内部会产生应力，可能会导致变形和破裂，因此处理过程需要严格控制。
总之，渗碳是一种重要的金属加工工艺，可以通过在材料表面形成一层高碳含量的硬质层，提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。
热处理中渗碳的作用
热处理中渗碳的作用热处理是一种通过加热和冷却来改变材料性质的工艺，其中渗碳是一种常用的热处理方法。
渗碳可以在钢材表面形成一层高碳化合物，从而提高钢材的硬度和耐磨性。
本文将详细介绍渗碳在热处理中的作用。
一、渗碳的定义渗碳是指将含有低碳量的钢件浸泡在含有高碳量的介质中，使得钢件表面形成一层高碳化合物。
这种方法可以大大提高钢件的硬度和耐磨性，从而增强其机械性能。
二、渗碳的原理在渗碳过程中，钢件被置于含有高碳量物质（如气体、液体或固体）中，并经过加热处理。
在加热过程中，含有高碳量物质会向钢件表面扩散，并与钢件表面上的低碳铁元素结合形成高碳化合物。
这些化合物具有很高的硬度和耐磨性，从而提高了钢件表面的机械性能。
三、渗碳方法1. 固体渗碳固体渗碳是指将含有高碳量的固体物质（如炭化物）置于钢件表面，并在高温下进行加热处理。
在加热过程中，高碳物质会扩散到钢件表面并与低碳铁元素结合形成高碳化合物。
这种方法适用于大型工件的生产，但需要较长的时间和较高的温度。
2. 液体渗碳液体渗碳是指将含有高碳量的液体置于钢件表面，并在高温下进行加热处理。
在加热过程中，液体中的高碳物质会扩散到钢件表面并与低碳铁元素结合形成高碳化合物。
这种方法适用于小型工件的生产，但需要较长的时间和较高的温度。
3. 气体渗碳气体渗碳是指将含有高浓度气体（如一氧化碳）置于钢件表面，并在高温下进行加热处理。
在加热过程中，气体中的高浓度一氧化碳会扩散到钢件表面并与低碳铁元素结合形成高碳化合物。
这种方法适用于大型工件的生产，但需要较长的时间和较高的温度。
四、渗碳的作用1. 提高硬度经过渗碳热处理后，钢件表面会形成一层高碳化合物。
这些化合物具有很高的硬度和耐磨性，从而提高了钢件表面的机械性能。
因此，在需要强度和硬度较高的零部件中广泛应用。
2. 增强耐磨性由于渗碳后钢件表面形成了一层高碳化合物，这些化合物具有很高的耐磨性。
因此，在需要经常与其他材料接触或摩擦的零部件中广泛应用，如轴承、齿轮等。
渗碳处理知识点归纳总结
渗碳处理知识点归纳总结1. 渗碳处理的原理渗碳处理的原理是在金属表面通过加热和碳源的作用，使碳元素在金属表面渗入并扩散至一定深度，与金属原子结合形成碳化物层。
碳化物层通常是由均匀分布的碳化物颗粒组成，可以显著提高金属表面的硬度和耐磨性。
2. 渗碳处理的方法渗碳处理主要有气体渗碳、液体渗碳和固体渗碳三种方法。
气体渗碳是通过在高温下将金属置于含有碳气体的气氛中，使碳原子渗入金属表面。
液体渗碳是通过将金属浸入含有碳源的液体溶液中，使碳原子渗入金属表面。
固体渗碳是将含有碳源的固体材料放置在金属表面，通过加热使碳原子渗入金属表面。
3. 渗碳处理的参数渗碳处理的参数包括温度、渗碳时间、碳化物层的深度和渗碳介质等。
这些参数决定了碳元素的渗入深度和金属表面的硬度，是影响渗碳处理效果的重要因素。
4. 渗碳处理的影响因素渗碳处理的影响因素主要包括金属材料的成分、温度、渗碳介质和渗碳时间等。
不同的金属材料对渗碳处理的响应不同，而且温度、渗碳介质和渗碳时间的选择也会影响渗碳处理的效果。
5. 渗碳处理的优点渗碳处理的优点主要包括提高金属表面的硬度和耐磨性、改善金属材料的耐腐蚀性能、延长金属零件的使用寿命、提高金属材料的疲劳强度和改善工件的摩擦特性等。
6. 渗碳处理的应用渗碳处理广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天、船舶制造、石油化工等领域。
渗碳处理可以有效提高零件的使用寿命和性能，对于强化金属材料具有重要意义。
总的来说，渗碳处理作为一种常见的表面强化处理方法，具有重要的工程应用价值。
掌握渗碳处理的原理、方法、参数、影响因素、优点和应用是非常重要的，对于提高金属材料的性能和使用寿命具有重要意义。
希望本文的知识点归纳总结对大家有所帮助。
渗碳的方法原理应用
渗碳的方法原理应用1. 渗碳的定义渗碳是一种金属表面处理工艺，通过在金属表面形成富碳层，提高金属材料的硬度和耐磨性。
渗碳是通过将含碳化合物加热至高温，使其在金属表面扩散，形成富碳层的过程。
2. 渗碳的原理渗碳的原理基于扩散理论，即在高温下，含碳化合物中的碳原子会从高浓度区域向低浓度区域扩散，最终在金属表面形成富碳层。
渗碳的速率取决于温度、时间和温度梯度。
3. 渗碳的方法渗碳的方法主要包括以下几种：•固体渗碳：将含碳化合物（如氰化钠、氰化钾等）与金属样品一同加入高温容器中，通过高温加热使碳原子扩散到金属表面。
•液体渗碳：通过将含有碳源的液体（如液态碳氢化合物）浸泡金属样品，使碳原子通过溶液扩散到金属表面。
•气体渗碳：通过在高温环境下，将含碳气体（如甲烷、一氧化碳等）与金属样品接触，使碳原子在金属表面扩散。
•离子渗碳：通过将含碳化合物（如氰化物）溶解在溶剂中，再通过电场作用将碳离子引入金属样品，实现渗碳。
4. 渗碳的应用渗碳广泛应用于许多领域，主要包括以下几个方面：•机械工程：在机械工程中，渗碳可以提高金属的硬度和耐磨性，用于制造轴承、齿轮等零部件，增加其使用寿命。
•汽车工业：在汽车工业中，渗碳可以用于制造曲轴、减震器等零部件，提高其耐磨性和强度。
•航空航天：在航空航天领域，渗碳可用于制造发动机零部件、航空轴承等高性能材料，提高其抗腐蚀性能和疲劳寿命。
•工具制造：在工具制造中，渗碳可以用于制造刀具、钻头等工具，提高其切削性能和寿命。
•能源领域：在能源领域，渗碳可用于制造石油钻具、钻井机零部件等设备，提高其耐磨性和使用寿命。
5. 渗碳的优点和注意事项渗碳具有以下优点：•提高材料硬度和耐磨性；•延长材料使用寿命；•显著改善材料表面性能。
渗碳需要注意以下事项：•清洁金属表面，避免表面有锈蚀、油污等影响渗碳效果；•控制渗碳工艺参数，如温度、时间，以保证渗碳层的质量；•选择合适的渗碳方法，根据不同材料和应用场景进行选择；•进行适当的后处理，如淬火、回火等，以提高渗碳层的性能。
渗碳
• （2）装箱：零件的固体渗碳时在渗碳箱中进行 ，渗碳箱 一般用钢板焊成或铸铁铸成，渗碳箱不宜过大，其外形尺 寸应尽可能适合工件的要求，箱子最好与炉底板架空，受 热均匀 。 • （3） 装炉与升温：零件可在低温入炉并用分段升温的方 法。但对于连续生产，这种方法不经济，故通常采用高温 入炉的方法。 • （4） 保温时间：零件在渗碳温度下需要保温时间视渗碳 层深度要求而定。 • （5） 出炉前的试棒检查：保温完毕大约半小时抽检试 棒，可把试棒淬于水中，折断后观察断口，或将断面抛光 后用4%硝酸酒精腐蚀，以检查渗碳层所达到的深度，渗 碳深度达到了技术要求则可出炉。如还未达到渗碳层深 度，应适当延长保温时间。
渗碳零件的材料
渗碳用钢：合金渗碳 钢含碳量0.15～0.25 ％之间。 例15、20、20Cr、 20CrMnTi、20SiMnVB 等
• 发展历史：渗碳工艺在中国可以上溯2000 年以前。最早是用固体渗碳介质渗碳。液 体和气体渗碳是在20世纪出现并得到广泛 应用的。美国在20年代开始采用转筒炉进 行气体渗碳。30年代﹐连续式气体渗碳炉 开始在工业上应用。60年代高温(960～ 1100℃)气体渗碳得到发展。至70年代﹐出 现了真空渗碳和离子渗碳。
由渗剂直接滴入炉内进行渗碳时，由于热裂 分解出的活性碳原子过多，不能全部为零件表面所 吸收而以炭黑、焦油等形式沉积于零件表面，阻碍 渗碳过程，而且渗碳气氛的碳势也不易控制。因此 发展了滴注可控气氛渗碳，即向高温炉中同时滴入 两种有机液体，一种液体（如甲醇）产生的气体碳 势较低，作为稀释气体；另一种液体（如醋酸乙酯） 产生的气体碳势较高，作为富化气。通过改变两种 液体的滴入比例，利用露点仪和红外分析仪控制碳 势，是零件表面的含碳量控制在要求的范围内。
气体渗碳通过下述反应使原子扩散渗透到钢 中:2CO=〔C〕+CO2 • 滴注式的CO是通过C一H一O系有机剂在炉中 直接热分解而获得的。但液体有机剂的品种 很多，并不是都可以用于滴注。作为滴注用 的有机剂一般可分为下列三类: （1)C>O时，如CH3·COOCH(醋酸甲脂) 2CO+3H2+〔C〕 (2)C=O时，如CH3OH(甲醇) CO+2H2 (3)C<O时，如HCOOH(甲酸) CO+H2+〔O〕
传输原理渗碳范文
传输原理渗碳范文渗碳是一种常用的表面处理方法，通过将碳原子渗入钢材表面，使钢材表面形成高碳含量的层，从而改变钢的物理、化学性能，提高钢的硬度、耐磨性和耐蚀性。
渗碳的传输原理主要有渗碳速度控制性和渗碳扩散控制性两种。
一、渗碳速度控制性渗碳速度控制性是指渗碳过程中，碳原子通过钢表面进入钢材内部的速率是决定渗碳效果的重要因素。
1.1质量作用定律渗碳速度与渗碳体系中碳原子的浓度有关，根据质量作用定律，渗碳速度与浓度之间的关系可以通过以下公式表示：D=k·(Cf-Cs)n其中，D为渗碳速度，k为渗碳系数，Cf为渗碳体系中的碳浓度，Cs为钢中已渗入的碳浓度，n为指数因子。
由公式可知，随着渗碳体系中的碳浓度增加，渗碳速度将增加。
1.2渗碳剂渗入速度渗碳剂渗入速度是指渗碳剂通过钢表面进入钢材内部的速率。
渗碳剂渗入速度受到多种因素的影响，包括温度、渗碳剂粒度、渗碳剂浓度、渗碳剂升华速率等。
温度升高，渗碳剂升华速率增加，渗入速度也随之增加。
1.3渗入速度与时间渗入速度与时间的关系是渗碳过程中一个重要的参考因素。
渗碳速度随着时间的推移而逐渐增高，但是随着渗碳的进行，渗碳速度会逐渐减慢，因为渗碳剂渗入后形成了一层渗碳层，渗碳速度受到渗碳层的限制。
二、渗碳扩散控制性渗碳扩散控制性是指渗碳过程中，碳原子在钢材内部的扩散速率是决定渗碳效果的重要因素。
2.1热激活能热激活能是指渗碳过程中碳原子从高浓度区域向低浓度区域扩散所需要的能量。
热激活能受到温度的影响，随着温度的升高，热激活能减小，扩散速率增加。
2.2扩散系数扩散系数是指渗碳过程中碳原子在钢材中扩散的速率。
扩散系数受到温度和浓度的影响，随着温度的升高和浓度的增加，扩散系数增大。
2.3扩散路径扩散路径是指碳原子在钢材中扩散时所经过的路径。
扩散路径受到晶界和晶内的影响，晶界扩散速度快于晶内的扩散速度。
综上所述，渗碳的传输原理主要包括渗碳速度控制性和渗碳扩散控制性。
渗碳速度控制性取决于渗碳体系中碳原子的浓度以及渗碳剂的渗入速度和渗入时间；渗碳扩散控制性取决于热激活能、扩散系数和扩散路径。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
渗碳过程碳浓度分布研究
一、目的
通过编程分别对离子渗碳和气体渗碳过程的碳浓度分布进行数值模拟。
主要研究：（1）温度对渗碳过程碳浓度分布的影响；
（2）渗碳时间对渗碳过程碳浓度分布的影响；
（3）气体渗碳过程中界面传递系数β对碳浓度分布的影响；
（4）两种渗碳条件下，碳浓度分布差别。
二、物理描述
假定：（1）一维表面扩散；（2）各向同性，工件内温度均匀一致。
以20#钢为例，初始碳浓度为c0（=0.20%），在温度T（=900℃即1173k）的条件下进行恒温渗碳，碳势（cp=1.30%），其中扩散系数D与碳浓度c无关。
（一）离子渗碳
特点：界面反应快，表面碳浓度快速（瞬时）与气氛平衡。
（二）气体渗碳
特点：表面碳浓度随时间延长而增加。
渗碳剂（煤油+甲醇）在渗碳温度下通入裂解出活性碳原子[C]，渗入钢表面层。
三、数学模型的建立
（一）离子渗碳
方程：
初始条件：
边界条件：
其中D与c无关，
可解得：
（二）气体渗碳
方程：
初始条件：
边界条件：，β
其中D与c无关，，β为界面传递系数β。
可解得：
四、程序编写
1、编写软件：Matlab。
2、用户输入：初始碳浓度c0（%），平衡时的碳势cp（%），渗碳材料的厚度l（mm），观测
时间t(s)，渗碳温度T（℃）。
3、选择操作：按离子渗碳画图按钮，在输入的条件下，画出离子渗碳的碳浓度分布图。
选
择气体渗碳的渗碳剂组合方式，可画出使用不同渗碳剂所得到的不同碳浓度分布曲线。
按两种对比的按钮，可得到不同渗碳方式的碳浓度分布曲线的对比（此处只考虑“煤油+甲醇”的渗碳剂与粒子渗碳下的碳浓度分布区别）。
4、此数值模拟仅画出了钢的碳浓度分布情况。
5、已知（1）（cm2/s）
（2）β (cm/s)
对于20#钢考虑一下三种情况：
煤油+甲醇：β；Q=120830；
吸热式气氛+丙烷：β；Q=97382 ；
煤油+甲醇+RE（稀土）：β；Q=101166；
五、程序运行截图及分析
以如下参数运行：c0=0.20，cp=1.30，l=0.1
1、观察离子渗碳过程的碳浓度分布
以T=1173℃，t=1s,运行程序。
修改观测时间t（=10,30,50s），渗碳温度T=1173k(900℃)不变，运行结果如下图，变化最陡峭的为t=1s时的碳浓度分布，c随x增大而下降，曲线下降越缓慢（即碳浓度分布曲线在上方且较平缓），渗碳程度越大，对应的时间t越大。
T不变，改变时间t
在一定的观测时间t=30s时，改变渗碳温度T(=800，850，900，950℃)运行结果如下图，随温度升高，渗碳程度增大，即曲线趋于平缓且在上方。
t不变，改变温度T
2、观察气体渗碳过程碳浓度分布情况
（1）观察在以煤油+甲醇作为渗碳剂时，气体渗碳过程中碳浓度分布随时间和温度的变化情况。
碳浓度分布随时间变化情况，在渗碳过程前期，即t较小的情况下，分别取
t=1,10,50,100s，运行程序。
可以观察到表面（x=0）处的碳浓度c在不断增大，但在此时间范围内表面碳浓度都未达到碳势cp=1.3%。
表现出气体渗碳的特点：表面碳浓度随时间延长而增加。
时间较大的曲线在上方，说明随时间增加渗碳程度增大。
在渗碳过程后期，即t取值较大的情况下，分别取t=100,1000,10000,100000s,运行程序。
仍可观察到表面（x=0）碳浓度c不断增大，当t很大时达到cp=1.3%，曲线趋近于水平，随时间增加，表面碳浓度不断提高，渗碳程度增大。
渗碳前期，t较小
渗碳后期，t较大
气体渗碳过程碳浓度分布随温度变化情况。
在t=100s,厚度为0.1mm的情况下改变温度T(=900,1000,1100，1200，1300k)运行程序。
图中，温度较高对应的曲线在上方，温度升高，表面碳浓度c(x=0)增大，且同一时间的渗碳程度较大。
在温度较高时（T=1000，1200，1500，1800k）时，运行程序。
由上图可知温度增大到一定程度时，碳浓度分布曲线趋近于水平直线且材料表面碳浓度接近于碳势cp=1.30%。
（2）观察使用不同渗碳剂时，气体渗碳过程中碳浓度分布情况。
调试程序，为使此处曲线差距较大易于观察，在厚度l=0.01mm，时间t=100s，温度T=900k 条件下运行程序。
由图可知，在此条件下（煤油+甲醇+RE）渗碳剂，渗碳效果最好；（煤油+甲醇）其次，（吸热式气氛+丙烷）渗碳效果较差。
加入稀土元素的渗碳剂使得表面碳浓度增大速度快，提高渗碳效果。
3、两种渗碳方式对比，其中气体渗碳方式只观察以煤油+甲醇作为渗碳剂的情况。
运行程
序结果如下图，其中蓝色的曲线表示离子渗碳，绿色曲线表示气体渗碳。
由运行结果可知，离子渗碳的渗碳效果较好，渗碳前期表面与芯部有较大的碳浓度差，气体渗碳材料表面碳浓度增长慢，渗碳速度较慢，表面与芯部的碳浓度差比离子渗碳小。
六、实验结论
1、离子渗碳
在一定温度下，随时间增大，渗碳程度增大。
在一定时间时，温度升高渗碳程度增大。
2、气体渗碳
（1）同种渗碳剂。
时间增大，材料表面碳浓度增大，表现出气体渗碳特点：表面碳浓度随时间延长而增加。
当t增大到一定程度时，材料表面碳浓度接近cp，曲线趋近于水平。
在一定时间下，温度升高，表面碳浓度增大，且渗碳程度较大。
温度增大到一定程度时，
在温度较高时（T=1000，1200，1500，1800k）时，运行程序。
碳浓度分布曲线趋近于水平直线且材料表面碳浓度接近于碳势cp。
（2）不同渗碳剂。
煤油+甲醇+RE渗碳剂渗碳效果最好，煤油+甲醇其次，吸热式气氛+丙烷渗碳效果较差。
加入稀土元素的渗碳剂使得表面碳浓度增大速度快，提高渗碳效果。
β (cm/s)
因为不同渗碳剂对应的β和Q，通过计算可知在同样温度下，以T=1000K为例，煤油+甲醇
对应的β1=cm/s，吸热式气氛+丙烷对应的β2=cm/s，煤油+甲醇+RE对应的β3=cm/s，可知界面传递系数β3>β1>β2，β大的情况下表面碳浓度增大的快，使得同一时间，同一温度渗碳程度较高。
3、两种渗碳方式对比。
离子渗碳的渗碳效果较好，渗碳前期表面与芯部有较大的碳浓度差，气体渗碳材料表面碳浓度增长慢，渗碳速度较慢，表面与芯部的碳浓度差比离子渗碳小。
七、扩展讨论
观察使用不同渗碳剂气体渗碳过程中碳浓度分布情况时，发现在固定材料厚度，在同一时间下，改变温度，加入稀土的效果逐渐减弱，吸热式气氛+丙烷作为渗碳剂渗碳程度落后增大，即煤油+甲醇和煤油+甲醇+RE的曲线随温度升高逐渐接近，仍高于吸热式气氛+丙烷对应的曲线。
运行程序：当T=1200K时，加入稀土仍对气体渗碳有促进作用，T=1300K时，是否加入稀土的两条曲线几乎重合，可知稀土对气体渗碳几乎无影响了，当T=1500K时则可明显观察到加入稀土反而减弱了渗碳过程。
产生这样现象的原因是温度影响了界面传递系数β，温度升高，β增大，但β3的增大速度小于β1的增大速度。
参考文献
[1]吉泽升. 传输原理. 哈尔滨工业大学出版社，2005。