化学热处理中C、N在什么情况下才具备活性？

shaod · 发表于 2013-1-21 21:39:45

如题，大家都来谈谈你自己的理解吧··········

shaod · 发表于 2013-1-21 22:00:09

550度以下怎样才能获得活性碳原子呢？？？

shaod · 发表于 2013-1-22 11:44:01

难啊············

aaron01 · 发表于 2013-1-22 14:26:38

我理解烧总在考虑那个XXX材料渗碳的事吧，这个不是什么活性碳原子的问题，找到一种气体可以在这个温度下和铁表面能发生反应就可以了。
我们常规氮化用的是什么气？NH3、CO2，500来度这两种气体和铁的表面反应有什么问题吗？如果这都有问题就没有常规的气体软氮化工艺了。

以前老是听说什么活性碳原子，那是扯淡，化学热处理那是化学反应，渗碳（氮）气氛和铁表面发生的反应，气氛里根本就没有什么活性碳原子和氮原子！
有吗？没有吗？
有的话，谁帮我测下有多少？
测什么？浓度？还是摩尔数？

落水残阳 · 发表于 2013-1-22 15:48:14

aaron01 发表于 2013-1-22 14:26

登录/注册后可看大图

我理解烧总在考虑那个XXX材料渗碳的事吧，这个不是什么活性碳原子的问题，找到一种气体可以在这个温度下和 ...

艾伦你大可以就这个话题写篇论文出来，也许会引起教材的一轮重新编写呢。如果你说的对的话，教材重写也能少误导一代人，是大好事呢

shaod · 发表于 2013-1-22 16:05:27

炭黑不也是碳原子的么？

wanggong · 发表于 2013-1-22 16:12:48

shaod 发表于 2013-1-22 16:05

登录/注册后可看大图

炭黑不也是碳原子的么？

固体渗碳(木炭)不好控制.

shaod · 发表于 2013-1-22 20:25:48

aaron01 发表于 2013-1-22 14:26

登录/注册后可看大图

我理解烧总在考虑那个XXX材料渗碳的事吧，这个不是什么活性碳原子的问题，找到一种气体可以在这个温度下和 ...

那个温度下他们不会发生什么的啊？？？
难道是？

aaron01 · 发表于 2013-1-22 20:33:55

shaod 发表于 2013-1-22 20:25

登录/注册后可看大图

那个温度下他们不会发生什么的啊？？？
难道是？

http://www.rclhome.net/forum.php ... &extra=page%3D4
这个帖子里的反应，烧总以为发生在什么温度呢？

shaod · 发表于 2013-1-22 20:43:57

这个过程我认为在常温态就已经开始了，缓慢而已。

再，我认为N不是以原子的形式存在的，而是离子态，被捕获后继续··········

aaron01 · 发表于 2013-1-22 23:38:16

落水残阳发表于 2013-1-22 15:48

登录/注册后可看大图

艾伦你大可以就这个话题写篇论文出来，也许会引起教材的一轮重新编写呢。如果你说的对的话，教材重写也能 ...

这个事情还是让那些搞基础研究的去论证吧，咱们这些搞应用的没资格去说这些个理论方面有争议的东西的，自己理解清楚，别被人忽悠了就行

其实你去看潘建生，胡明娟老师的钢的化学热处理原理一书，上面也很少说什么活性碳原子的。

shaod · 发表于 2013-1-23 00:01:26

aaron01 发表于 2013-1-22 23:38

登录/注册后可看大图

这个事情还是让那些搞基础研究的去论证吧，咱们这些搞应用的没资格去说这些个理论方面有争议的东西的，自 ...

这也许是很重要的。
你把Q235零件放进装满炭黑的密闭环境里，不同的温度加热它，试试看结果如何？

三元相图 · 发表于 2013-1-23 00:07:50

本帖最后由三元相图于 2013-1-23 00:08 编辑

这里我觉得是在讨论气体渗碳（氮），而不是固体渗碳，那么气体里的固体碳黑颗粒需要来讨论其渗碳效果吗？
不是说固体不能渗碳，但这个现象用在这里解释炉内发生的事情似乎不合适，您觉得呢？
通入气体，生成固体碳黑，然后来渗碳？这是什么啊？

shaod · 发表于 2013-1-23 00:24:02

三元相图发表于 2013-1-23 00:07

登录/注册后可看大图

这里我觉得是在讨论气体渗碳（氮），而不是固体渗碳，那么气体里的固体碳黑颗粒需要来讨论其渗碳效果吗？
...

说得好！
我们想要说明的就是这个C是以怎样的方式被金属表面捕获的呢？想来不会是游离态的C原子吧？

aaron01 · 发表于 2013-1-23 11:08:34

shaod 发表于 2013-1-23 00:24

登录/注册后可看大图

说得好！
我们想要说明的就是这个C是以怎样的方式被金属表面捕获的呢？想来不会是游离态的C原子吧？ ...

呵呵，从我给的那个原理图可以很清楚地看到，铁表面捕获的是NH3、CO、CO2这些气体分子，而并不是什么活性碳原子，这就是我对活性碳原子这种说法最感冒的地方！
实际上，活性碳（氮）原子就是存在于气体在表面分解的一刹那，然后要么进入奥氏体里，要么重新生成其他气体，因为这个东西太活性了，不可能存在于气氛里的。

dqy · 发表于 2013-1-23 11:25:23

很有意思的探讨，有个问题那炭黑又如何形成的呢？
讨论C 以什么方式形成的。

shaod · 发表于 2013-1-23 11:32:52

aaron01 发表于 2013-1-23 11:08

登录/注册后可看大图

呵呵，从我给的那个原理图可以很清楚地看到，铁表面捕获的是NH3、CO、CO2这些气体分子，而并不是什么活性 ...

赞同！
我想要的就是这个“一刹那”，呵呵呵
这个瞬间的形成需要的是什么条件呢？

aaron01 · 发表于 2013-1-23 11:58:53

shaod 发表于 2013-1-23 11:32

登录/注册后可看大图

赞同！
我想要的就是这个“一刹那”，呵呵呵
这个瞬间的形成需要的是什么条件呢？ ...

这一刹那自然是个化学反应，比如CO--CO2+C，按照我的理解是CO+Fe---CO2+Fe（C），其中Fe（C）是代表的进入铁原子点阵的碳。
既然是一个可逆的化学反应，那么反应往左边进行还是往右边走，就都有可能，取决于温度条件，以及CO、CO2等气体的分压，还有铁的表面碳浓度（脱碳还是增碳）。
这方面问题，我在碳势定义那个帖子里有详细描述。http://www.rclhome.net/forum.php ... &extra=page%3D4

shaod · 发表于 2013-1-23 12:16:36

aaron01 发表于 2013-1-23 11:58

登录/注册后可看大图

这一刹那自然是个化学反应，比如CO--CO2+C，按照我的理解是CO+Fe---CO2+Fe（C），其中Fe（C）是代表的进 ...

分压、表面碳浓度能有多大影响呢？据说，真空状态下也可以渗入的。

aaron01 · 发表于 2013-1-23 12:32:20

气体分压不是压力单位，是浓度单位；
表面碳浓度当然重要，气氛的供碳能力（碳势）高于铁的表面碳浓度才有可能反应向右走，否则的话，反应往左，成为脱碳。

shaod · 发表于 2013-1-23 12:38:38

aaron01 发表于 2013-1-23 12:32

登录/注册后可看大图

气体分压不是压力单位，是浓度单位；
表面碳浓度当然重要，气氛的供碳能力（碳势）高于铁的表面碳浓度才有 ...

真空状态下如何保证碳势比内部的高呢？如果温度降低的话这个碳势又是个怎样的变化趋势？

aaron01 · 发表于 2013-1-23 13:11:27

本帖最后由 aaron01 于 2013-1-23 13:15 编辑

真空渗碳采用的富碳气体作为渗碳剂，比如丙烷、乙炔等等，供碳能力远超零件表面含碳量，这些气体在常规渗碳时你必须稀释后才能用，所以，不需担心真空渗碳的供碳能力问题。
常规渗碳是用其他气体来稀释富化气，真空渗碳是直接用富化气渗碳，靠调节脉冲时间来达到稀释效果。

shaod · 发表于 2013-1-23 13:27:30

aaron01 发表于 2013-1-23 13:11

登录/注册后可看大图

真空渗碳采用的富碳气体作为渗碳剂，比如丙烷、乙炔等等，供碳能力远超零件表面含碳量，这些气体在常规渗碳 ...

"脉冲",压力调整范围是？
这些气氛的那个“一瞬间”的机理又是什么呢？主要催化作用靠的是什么？

aaron01 · 发表于 2013-1-23 13:44:26

本帖最后由 aaron01 于 2013-1-23 14:09 编辑

shaod 发表于 2013-1-23 13:27

登录/注册后可看大图

"脉冲",压力调整范围是？
这些气氛的那个“一瞬间”的机理又是什么呢？主要催化作用靠的是什么？ ...

1，先说反应：C3H8+Fe---H2+Fe（C）或者 C2H2+Fe---H2+Fe(C)
2，这个反应相当地猛，很快就可以把铁的表面碳浓度提得很高，有数据显示950C下，半小时可以把20钢表面碳浓度提到2.0%，而且还可以继续提高！
3，不可以这么猛的，太猛了身体吃不消的，所以必须要扩散，真空条件下最好的扩散是什么都不给！于是工艺上给个几分钟的时间什么都不给或者给点氮气败败火，让表面的碳往里跑跑，表面也降到个1.0%左右，这个时间又可以来猛的了，再给渗碳剂，把表面再提到2%左右，然后再败火，如此反复，称为脉冲式渗碳

原理图如下：

真空脉冲式渗碳原理图.jpg (98.13 KB, 下载次数: 1)

aaron01 · 发表于 2013-1-23 13:59:33

dqy 发表于 2013-1-23 11:25

登录/注册后可看大图

很有意思的探讨，有个问题那炭黑又如何形成的呢？
讨论C 以什么方式形成的。 ...

呵呵，活性碳原子太多了，零件表面都吃饱了，吃不下了，这个时候表面还在捕捉NH3和CO，还在反应，多出来的那部分氮原子只好再结合成氮气分子回到气氛里，而碳原子只有生成单质碳分子---炭黑了。

shaod · 发表于 2013-1-23 14:08:54

aaron01 发表于 2013-1-23 13:44

登录/注册后可看大图

1，先说反应：C3H8+Fe---H2+Fe（C）或者 C2H2+Fe---H2+Fe(C)
2，这个反应相当地猛，很快就可以把铁的表 ...

你真是太有才了！

一下子学习了这么多，先歇歇，明天继续，一起泡澡去吧，这个过程也可以把这些知识扩大的，但绝不会是水货。

落水残阳 · 发表于 2013-1-23 16:18:33

aaron01 发表于 2013-1-23 13:59

登录/注册后可看大图

呵呵，活性碳原子太多了，零件表面都吃饱了，吃不下了，这个时候表面还在捕捉NH3和CO，还在反应，多出来 ...

刚才脑子热，想了一下。残阳是不懂什么渗碳的，只作知识性的探讨。
活性碳原子之说未必是错的。
1）化学反应是一个动态的平衡。
2）化学反应的第一步应该是破坏原子或离子之间的结合键；
3）如果通入甲醇，最后产物有炭黑，比较好理解的还是甲醇发生分解。
上班时间，不详细展开说了。

aaron01 · 发表于 2013-1-23 16:29:42

落水残阳发表于 2013-1-23 16:18

登录/注册后可看大图

刚才脑子热，想了一下。残阳是不懂什么渗碳的，只作知识性的探讨。
活性碳原子之说未必是错的。
1）化学 ...

我没有全盘否定活性碳原子说，我提出的是一刹那的想法，只有在那一刹那才有活性碳原子，随后又没有了，或者进入奥氏体里，或者重新形成其他分子。
甲醇在合适的温度分解，是充分分解的，没有炭黑，如何用活性碳原子说来解释呢？
思考：此时甲醇分解出来的气体里到底有没有活性碳原子？（炉内没有任何产品）

落水残阳 · 发表于 2013-1-23 16:39:51

aaron01 发表于 2013-1-23 16:29

登录/注册后可看大图

我没有全盘否定活性碳原子说，我提出的是一刹那的想法，只有在那一刹那才有活性碳原子，随后又没有了，或 ...

如你所言的一刹那是对的，那么甲醇的分解，或者活性碳原子的诞生，是需要铁（奥氏体化）来做催化剂的。这个有些匪夷所思。
不知是否有这样的试验：
在干净的密闭容器中，不放钢铁类零件，在相同的温度和所谓碳势下让甲醇分解，是否有炭黑产生？

aaron01 · 发表于 2013-1-23 17:04:07

落水残阳发表于 2013-1-23 16:39

登录/注册后可看大图

如你所言的一刹那是对的，那么甲醇的分解，或者活性碳原子的诞生，是需要铁（奥氏体化）来做催化剂的。这 ...

化学上叫铁的表面吸附（捕获）气体分子，气体分子在铁的表面反应，在那一瞬间得到活性XX原子。
举渗氮的例子吧，氨气在550C的炉内，本身有分解反应，生成的是氮气和氢气，这个反应和渗氮没有一毛钱关系。但是气氛中有一部分氨分子被铁表面捕获，在铁表面分解出1个活性氮原子和3个活性氢原子，在那一刹那，如果这个活性氮原子钻入铁的点阵间隙里去，就成为固溶的氮原子，在那一刹那没有进入铁原子点阵，就会和另外一个活性氮原子结合成氮气分子，回到气氛里去。只有在铁表面发生的分解才有这个机会让氮渗入，在气氛里发生的分解只能生成气体，不是什么活性XX原子。

shaod · 发表于 2013-1-23 18:51:05

这个金属表面的金属元素就好比第三者一样，猛烈一点儿的就让你们原配分手了。

dqy · 发表于 2013-1-23 18:57:04

一刹那 -- 可否理解为轰炸或撞击更有力度啊

shaod · 发表于 2013-1-23 18:59:05

dqy 发表于 2013-1-23 18:57

登录/注册后可看大图

一刹那 -- 可否理解为轰炸或撞击更有力度啊

概念不同。
一刹那——应该是接触的一瞬间，就是原子力起作用的那个距离吧，其中还有些不对眼的扭头就走了···········

dqy · 发表于 2013-1-23 19:03:31

一个是时间观念
一个能量的概念

wanggong · 发表于 2013-1-23 19:57:06

shaod 发表于 2013-1-23 18:51
这个金属表面的金属元素就好比第三者一样，猛烈一点儿的就让你们原配分手了。 ...

严工解释得很清晰了，不过都是第三者呢，只不过中间气氛是相互“换妻""换夫”(部分爱情坚如磐石者可能没有换，这个不知道)，外面看来都还是一个个完整的家庭。同性别置换，相同元素置换。在金属表面的就真的拆散了，一方另寻新欢，另一个就单身了。单身的知道无法挽回，可能想开了，看破红尘独守终身，也可能去抢别人的人，让别人单身去吧！人家有“金"，没有守住自己的人，平等条件下，不拼爹不拼背景，单身的还想玩双过家家呢！

shaod · 发表于 2013-1-23 20:01:51

aaron01 发表于 2013-1-23 13:59

登录/注册后可看大图

呵呵，活性碳原子太多了，零件表面都吃饱了，吃不下了，这个时候表面还在捕捉NH3和CO，还在反应，多出来 ...

这个单质碳原子还称不上炭黑，如果遇到低温它们就会快速聚集，碰到温度更低的处理中零件时它们就会沉积在表面，气氛保护好的话，这部分深色的“碳黑”就会保留下来，也就是你经常会看到的花斑了。——当工件加热透后就不会发生这个沉积了。

纯粹忽悠的，呵呵呵，不足为凭哦~

潇潇暮雨 · 发表于 2013-1-28 10:45:26

shaod 发表于 2013-1-23 00:01

登录/注册后可看大图

这也许是很重要的。
你把Q235零件放进装满炭黑的密闭环境里，不同的温度加热它，试试看结果如何？ ...

个人以为，炭黑中的碳元素不具备热扩渗中的活性碳原子的活性，不能用于渗碳

shaod · 发表于 2013-1-28 10:57:23

潇潇暮雨发表于 2013-1-28 10:45

登录/注册后可看大图

个人以为，炭黑中的碳元素不具备热扩渗中的活性碳原子的活性，不能用于渗碳 ...

温度升高就有活性了，总会有不甘寂寞的呀

		自动登录	找回密码
密码			立即注册(不支持数字)

化学热处理中C、N在什么情况下才具备活性？

评分

评分

评分

点评

点评

点评

浏览过的版块