近年开发了可以与连续炉相匹配的高效率批量生产型真空渗碳炉,推进了渗碳气体选择和渗碳控制技术的进步。在欧洲已进行了以汽车部件为中心的从气体渗碳向真空渗碳的转变。即使在国外,也正向低CO2 排放化、缩短交付时间,改善在线作业环境以及提高生产灵活性的方向发展。
真空渗碳的原理:气体渗碳是利用渗碳性气体的布德奥德反应(C+CO2=2CO)而进行的供给碳元素的处理。由于在气氛气体和钢材表面的平衡成立,故可控制气氛气体分压而调整钢材表面均碳元素浓度。另一方面,在真空渗碳处理中,是将密闭炉内调整到真空(减压)状态后,导入碳化氢(C2H2等)气体供应碳元素。渗碳期是在钢材表面生成极薄的石墨膜,以石墨-渗碳体-奥氏体的3相平衡反应到高表面碳浓度进行渗碳,而扩散期是碳仅向内部扩散。总之,可以导入表面的最高碳浓度就是与石墨平衡的碳浓度。酸洗钝化以此方法为基础,若增大碳化物形成元素的Cr、Mo 含量,就可提高表面碳的浓度。反之,若增加助长石墨生成的Si、Ni 含量,表面碳浓度就降低,也不会生成碳化物。天津酸洗钝化这就是说由于钢材成分的影响,有时是完全没有生成碳化物,有时却完全覆盖了碳化物,实用钢多处于上述两者的中间状态,在渗碳期部分生成了碳化物。