鋼的滲碳是化學熱處理中應用最普遍的一種方法，滲碳方法一般分為固體法、氣體法、液體法等。但無論哪種方法，滲碳總是通過氣相進行的。固體法作為最古老的方法之一，現仍有應用，主要是設備簡單，便于操作，尤其適用于單件小批量生產及修復滲碳。膏劑法滲碳其實是固體滲碳法的延續，具有滲速較快、節約滲劑、操作簡單、成本低廉，尤其可實現局部滲碳，但同時往往又存在滲入不均勻、不穩定、不易控制的缺點，因而限制了膏劑法紀的應用。本試驗的目的是通過在膏劑滲碳涂層的外面再涂覆一層保護涂料，試圖克服膏劑在加熱固化過程中的氧化、開裂、碳的外逸損耗現象，進而現實可靠的膏劑滲碳。
滲碳膏劑是由固體滲碳劑碾成粒度為目粉末后，加入粘結劑調成糊狀膏劑，粘結劑為日常用膠水及水玻璃溶液兩種。保護性涂料配方分別為①棕剛玉粉+納土+粘結劑；②石英粉+石墨粉+納土+粘結劑；③鐵粉+Al2O3+硅溶膠；④耐火粘土+水玻璃。滲碳膏劑和保護涂料的涂覆方法為：先將待滲試樣表面清理干凈，依次將滲碳膏劑和保護層涂刷在試樣表面上，待自然干燥后在100～150℃下烘干。并采用如下方法進行對比試驗：（a）涂滲碳膏劑后直接滲碳；（b）涂滲碳膏劑后再外涂保護涂料直接滲碳；（c）涂滲碳膏劑后，埋入舊滲碳劑中密閉滲碳；（d）涂滲碳膏劑后，再加保護涂料埋入舊滲劑中密閉滲碳。滲碳工藝都為920℃保溫5h，然后再進行不同的滲后熱處理：800℃加熱淬火+200℃×1h回火，及先900℃淬火，再800℃加熱淬火+200℃×1h回火。并試驗了滲碳膏劑涂層厚度對滲碳層深度的影響，及不同滲后熱處理對滲層耐磨性的影響。
幾種試驗方法的滲碳結果及涂料情況分析：涂滲碳膏劑后不涂保護涂料的試樣，無論是直接滲碳（方法（a））。還是裝箱埋入舊滲碳劑中滲碳（方法（c）），試樣的滲碳層深極淺，主要是高溫下滲碳涂層與氧作用形成CO2逸出，工件表面形不成一定的碳勢所致。采用（b）即加涂保護涂料后直接滲碳，無論采用哪種保護涂料，其保護效果都不十分理想，出現滲層深度不均勻現象。經觀察分析認為，雖然滲碳膏劑外加涂一層保護性涂料，但在高溫下加熱固化時，局部出現裂紋或固化結殼后不具備氣密性，在保護層內形成不了一定的碳勢均勻性差，致使滲層深度及其均勻性受到影響。采用方法（d）時，無論采用哪種保護涂料，其外表面均未發現裂紋，主要是高溫加熱時，舊滲劑的顆粒對保護涂料的外層起到了支撐作用，防止了固化過程中的堆積、開裂現象，但1號、2號保護涂料的保護效果仍不耐高溫，但形成的堅硬外殼透氣性好，達不到氣密性作用，無法防止碳的外逸。3號、4號保護涂料的效果最為穩定可靠，其中3號保護涂料中的Fe粉與Al2O3在高溫下形成燒結產物，有較高的強度，不易開裂；4號保護涂料中耐火粘土質細，混合后細膩粘稠，燒結后其強度亦較高，不易開裂。使用（d）方法，并外涂3、4號保護涂料，測試滲碳膏劑涂層厚度對滲碳層深度的影響，得出了涂層厚度與滲層深度之間的關系曲線。
當涂層厚度＜4mm時，隨涂層增加、滲層深度增加較快，而當涂層厚度在5mm左右時，滲層增加不明顯，即涂層在5mm左右時，工件表面已形成一穩定的碳勢，再增加涂層，碳勢不會明顯提高。滲碳膏劑厚度5mm，外涂3號、4號保護涂料，埋入舊滲劑中于920℃保溫5h試樣的形貌，滲層深度為1.0mm，與固體滲碳法相近。采用（d）方法并外涂3、4號保護涂料滲碳后，經不同熱處理（800℃加熱淬火+200℃×1h回火，及先900℃淬火，再800℃加熱淬火+200℃×1h回火）試樣淬回火后的硬度都在60～62HRC之間，無明顯差別，隨后進行磨損試驗。從試驗結果可以看出，兩次淬火試樣的耐磨性優于一次淬火試樣的耐磨性。雖然二者硬度上無明顯差別，但兩次加熱淬火中的第一次加熱淬火細化了組織，并使滲碳時形成的網狀碳化物破碎和溶解，這樣細化的組織加上細粒狀的碳化物，使耐磨性能得到了提高。
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