氧探头与碳势

华敏氧探头

随着氧探头制造技术的不断进步，近年来渗碳气氛碳势的控制主要是采用氧探头来测量碳势，具有反应速度快、精度高、准确性好等诸多优点，因此，被广泛用于热处理渗碳、碳氮共渗、光亮淬火等过程的气氛控制，以及保护气氛下的吸热式、直生式、滴注式等的控制。

气体渗碳气氛需要精确控制的参数主要是碳势。以华敏测控的碳势控制系统为例，主要由碳控仪、氧探头及系统箱组成。其中以碳控仪为主，安装在渗碳炉内氧探头将氧势与温度毫伏信号送到碳控仪，经计算机程度计算后以碳势值进行显示。渗碳产品要获得均匀的金相组织、渗碳层深度及硬度，就必须对渗碳炉内碳势进行精确控制。

正常的渗碳气体中，CO和H2的含量基本上是定值，如用丙烷或丁烷制备渗碳气体，其中大致含24%CO和33%H2，炉气中的CH4和O2对CO2和H2O的含量影响很大，当增加渗剂滴量或富化气体通入量，使CH4的含量增加时，CO2和H2O会迅速减少，其反应是：

CH4+H2O=CO+3H2

CH4+CO2=2CO+2H2

当O2量增加时，炉气中的CO2和H2O会迅速增多，其反应是

2H2+O2=2H2O

2CO+O2=2CO2

由此可知，只要控制炉气中的CO2、H2O、CH4和CO2中的任何一种气体的相对含量，也就能达到控制炉气成分、调整碳势的目的。根据上述原理，目前华敏测控拥有的碳势测定控制的产品有很多，如HMT高温直插氧化锆氧探头、多气氛一体化热处理可控气氛分析系统、便携式渗碳校验仪、ＨＭ热处理氧探头等。这些产品都能连续自动地测控调节碳势。当然，目前使用较广的还是氧探头。