影响c碳向316不锈钢管内部扩散渗透的原因

渗碳保温时间的影响碳在不锈钢管中的扩散及扩散深度是温度和时间的函数，碳向不锈钢管的内部深处扩散，得到一定的渗层深度，除了需要有温度这一必要条件外，还要经历一定时间才能完成．总的说来，渗碳保温时间延续的长短主要是影响渗层的深度，即对间愈长，深度愈深，同一渗碳温度，不锈钢管渗层深度随着时间的延长而增加，当增长到一定程度曲线便趋于平缓，说明渗碳速度减慢，尤其在850℃时较为明显．不同渗碳温度随时间的延长，它们的渗碳速度显出较大的差别，如经4小时渗碳，850℃时平均的渗碳速度约为0.15毫米／小时；900℃时约为0.2毫米／小时，950℃时约为0.34毫米／小时。

例如，316不锈钢管在930℃进行气体渗透碳，渗透碳持续2小时，渗透碳速度为0.4mm/小对，渗透碳持续6小时为0.27mm/小时，渗透碳持续10小时为0.195mm/小时。渗碳速度之所以随着渗碳时间的延长而减慢，是由于渗层中碳的浓度差减少的缘故。由于碳渗透开始存在较大的碳浓度梯度，扩散过程较强，碳渗透速度较大，一段时间后，316不锈钢管的内层碳浓度扩散提高，碳浓度梯度减小，碳在316钢管中的扩散速度也下降。目前技术采用的阶段性控制碳渗透法应用了这一道理。渗碳开始以很高的碳势渗碳（强加大煤油或富化气的供给数量）使316钢管的表面强烈的吸收碳，造成较高的碳浓度梯度，然后降低碳势（即减少煤油或富化气的供给量）进行扩散，获得一定的表面碳浓度和渗层深度。

随着时间的推移，表面碳浓度倾向下降，通过降低炉温或调整炉内碳的势头来实现。通常，在表面碳浓度逐渐变化，达到与炉子气氛平衡的碳气势的一定值之前，持续增加保温时间表面碳浓度不会变化，但渗透层的深度会增加。渗透碳的保温时间主要由渗透层的深度决定。实际渗透层是指技术要求的深度和渗透后的磨削馀量。

   假如规定表面至0.4%C处为渗层的有效深度，316不锈钢管于920℃进行渗碳，不同渗碳时间与表面碳浓度，有效深度之间的关系，从中可以看出；在一定的渗碳时间，若增加表面碳浓度（即炉气碳势增加），其有效深度随之增加。当表面碳浓度为一定的情况下，延长渗碳时间同样可使有效深度增加，实际渗碳工艺是由温度和时间恰当的组合而成的，在生产316钢管中既要考虑提高生产率又要得到适宜的渗层组织，所以一般采用940±10℃，适当延长保温时间，来获得一定厚度的渗碳层。