前言：当我们去有关兄弟工厂和学术交流的时候，不少同志询问我们关于气体渗碳淬火件中的氢脆问题，由于在重庆296厂主持兵器用结构钢在表面处理过程中氢脆和应力腐蚀断裂的研究  该项目由重庆296厂李志义、姜相荣、袁纪良，包头52所王来生、王明美、厉小东等高工、清华大学顾家琳教授、中科院沈阳金属研究所王毓麟研究员和杜金山高工共同完成，首创145℃高温浓碱介质中悬臂弯曲试验，系统地测试了十种钢在不同表面处理方法及不同工艺规范下材料的缺口强度和应力腐蚀门槛应力强度因子，同时测定上述钢的氢行为，包括吸氢量、氢扩散系数、氢逸出规律、电化学特性、检测氢与某些元素的交互作用，宏观和微观断口分析等），经7312个试样8年研究获部级二等奖，该项技术属国内首例，对于机械行业产品失效分析具有重要的指导作用。对有关渗碳淬火件的氢脆总是也只有一览而已……。如今退休16年了，也没有精力并综述并深入研究。为此将我们的研究体会交流给大家，望大家能有收获。

摘要：阐述了氢塑、氢脆现象，特别是气体渗碳件的氢脆、硫脆、汞脆问题。气体渗碳件中的进氢量与渗碳工艺和合金元素种类及含量等因素有关。提出了有关氢脆和白点的一些新观念。指出，气氛中高含硫量（包括有机硫和无机硫）也是造成渗碳件氢脆的主要原因之一。此外，还论述了氢陷阱及降低气体渗碳淬火件氢脆的某些要点。

关键词：气体渗碳；氢脆；氢塑；硫脆、汞脆；氢陷阱

Research of Hydrogen Brittleness in Gas Carburizing & Quenching Pieces

Li Zhiyi^1,2,  Ma Xuewen³, Li Xiaopeng^1,2

(1. Chongqing Yiyang Electromechanical Equipment co., ltd   Chongqing  400042；

2. Chongqing Yangtze Industrial Furnace Company         Chongqing   401329；

3. Zhuzhou Gear Company                   Hunan  Zhuzhou       400029)

Introduction：So many people asked us some questions about the Hydrogen brittleness in gas carburizing-quenching pieces when we visited other relative factories or made academic exchanges, because we have made deep research in Hydrogen brittleness and stress corrosion fracture in structural steel for weapons with surface treatment. The research was completed by the senior engineers of Li Zhiyi, Jiang Xiangrong, Yuan Jiliang, working in Chongqing 296 factory, and Wang laisheng, Wang Mingmei, Li Xiaodong, working in 52 research institute in Paotou, and Pro. Gu Jialin in Tsinghua University, and research fellow Wang Yulin, Du jinshan in Academia Sinic Shenyang Institute of Metal Research. Cantilever bending test was succeeded firstly in high temperature concentrated alkali medium at 145℃. And the notch strength and stress corrosion critical stress intensity factor were tested systematically in 10 types of steels which were different in ways and process specifications of surface treatment. The behaviors of hydrogen (including capacity of hydrogen absorption, diffusion coefficient of hydrogen, escape regularity of hydrogen, electrochemical character, test of interaction between hydrogen and some other element, and macro- and micro-fracture analysis ) in the steels were tested simultaneously. This technology, which has been obtained the second prize of ministry-level, and also which is the first one in China, was worked over 8 years and researched through 7,312 samples. It is placed an important role on failure analysis of product in mechanical industries. The researches of the hydrogen brittleness in carburizing & quenching pieces are always so few……. Now I have been retired for 13 years, and I am too tired to research deeply. So we just give you some experiences of our research, I hope that it will be helpful to you.

Abstract: The plastic hydrogen, hydrogen embrittlement phenomenon, especially in gas carburizing parts hydrogen embrittlement problems. Gas carburizing conditions in the amount of hydrogen into the carburizing process and with the type and content of alloying elements and other factors. Proposed hydrogen embrittlement and white flake on some new ideas. That the atmosphere in the high sulfur content (including organic sulfur and inorganic sulfur) also contributed to the carburizing one of the main pieces of hydrogen embrittlement. In addition, discusses the pitfalls and reduce the hydrogen gas carburized parts hydrogen embrittlement of certain points.

Key word: gas carburizing; hydrogen embrittlement; hydrogen plastic; Brittle sulfur, mercury  brittle;hydrogen trap

1． 氢进入金属中二大性能：氢脆性和氢塑性

即氢脆和氢塑，在一定条件下，氢进入金属中使塑性增加称氢塑，反之为氢脆。

低温氢塑是苏联人65年发现，他们在研究液氢使用于空间运载火箭燃料和原子能核裂变冷却液的前期工程中研究在-200℃以下时，载氢体金属材料出现氢塑现象。

高温氢塑于70年美国人研究Ti合金时发现并发表在杂志上。实际上苏联人早几年前研究Ti合金用于超音速3倍以上的飞机上，已用于实践，只因军事秘密没有对外公布而已……。

在常温下金属中的氢只表现为氢脆现象。

2．气体渗碳淬火件在目前条件，在气体渗碳中还没有不渗氢的渗碳方法……。因此渗碳过程中必然伴随有渗氢的过程……。

2.1在高温气体渗碳中伴随有渗氢的过程，进氢量与工艺有关。

   一般讲：周围环境氢含量越高，越易进氢，这就解释了为什么同一型号钢种同一有效硬化层深条件下在吸热式气氛中通氨的C-N共渗比不通氨的单一渗碳、渗氢量高。同样供碳量下，氢量越多，渗氢量越多，例如：CH₄与C₃H₈两种气源在同样含水、含硫、含汞条件下比较。当然天然气渗氢量相对多一些。时间越长进氢量越多。

2.2进氢量与化学成份的关系详见^[1]

2.2.1增加氢脆敏感性的元素：硼、磷、硫、铝、镍

2.2.2减少氢脆敏感性的元素：铈和其它稀土元素

(1)他们的吸氢作用，防止了白点的形成

(2)添加镧能净化其它的普通残质，La₂O₂S,La₂Sn,L_aP。使晶界净化，使回火脆性的杂质不易向晶间偏聚形成稳定的氢陷阱或稳定的氢化物，使氢不易向应力方向迁移和扩散，减少在应力作用下的氢的偏聚能力，而降低了氢脆性。

(3)促进回火脆性的杂质元素均是促进氢脆的元素。

2.2.3结构硼钢(国军标GJB2720-1996)经我们生产实践和实际生产试样的研究^[6、7]，确实氢脆敏感性增加，当我们委托复旦大学采用法国CAMECE公司制造的“IMS₃F型离子探针”，测试发现H与B是相互排斥的，见图1、2、3，而在阳线上编号870926007、870926006、870926005反映不明显。但从图1、图2、图3可见B在钢中的分布是不均匀的，明显地显示出波峰和波谷。即不存在因硼氢化物的形成而增加了硼钢的氢脆性。这对硼钢的氢脆机理有待新的考证……。同时也验证氢与铁、氢与铬之间不形成化合物。同时也看出，镀硬铬层氢含量低。

50BA钢中氢与某些元素的交互作用：图1、图2、图3

Hydrogen in 50BA steel with certain elements of the interaction: Figure 1, figure 2, figure 3

注：试样是采用自动步枪、枪管（50BA材料）：镀硬铬、超深冷-196℃、密封空运至上海复旦大学曹永明教授检测，详见重庆义扬机电设备有限公司网站：氢与某些元素的交互作用。

2.3总的结果

    由于各位学者在研究合金元素对钢的氢脆和应力腐蚀断裂的影响时，试验的条件、材料的成份，组织状态、应力分布、各元素交互作用、微量元素添加量的多少等因素的不同。有些看法似乎是相互矛盾的，因而这个问题比较复杂。

    一般认为：周期表V、V1族元素^[9]、S、P、As、Se、Te、Bi、Sb、Zn杂质元素起催化作用^[8-12]，Nb、Zr、Ti、V、Mg易形成稳定氢化物^[9]。在氢含量较小时，能起着固定氢而防止氢的迁移或扩散，因而对氢脆的影响较好。Fe 、Mn、W、Mo的氢化物不稳定。在氢含量较小时，开始起着固定氢而防止氢的迁移或扩散，一旦材料在受力状态下，Fe 、Mn、W、Mo所形成的不稳定氢化物分解，氢向应力方向迁移或扩散，使氢脆敏感性增加。

    微量的Zr在晶粒度相同的条件下，有提高合金抗氢致开裂的能力^[3]。

表1 合金元素对结构钢氢脆性能的影响^[1]

Talbe1 Effects of the alloying elements to the hydrogen brittleness in structural steel ^[1]

表2 奥氏体不锈钢中合金元素对氢脆敏感性的影响^[1]

Table2 Effects of the alloying elements to the hydrogen brittleness in austenitic stainless steel ^[1]

█有好处▲有变化NI未研究 □无影响 X有害

比较表1、表2，我们可以看出：

1) 不同元素在不同的材料状态、试验条件中具有明显的差异。

2) 我们的研究可以将合金元素对合金结构钢Ni影响不同；表1，不清楚；表2有变化；氢脆的影响大致分为以下四类：

① 促进氢脆元素。S、P、As、Se、Sb、Sn等。

② 易氢脆元素，NI、Mn等。

③ 抑制氢脆元素，V、Nb、Re等。

④ 惰性元素，Pb等。

3. 原材料的适量控制：避免使同一总体含氢量相同时，由于氢偏聚，使得局部氢含量远远大于总体平均氢含量，使氢脆加重。

3.1世界**品牌德国SEW减速机公司，原材料的订货：要求氢含量≤2PPm氧含量≤20PPm

   夹杂物：氧化物≤1级，硫化物≤1级，而我们兵器用的枪炮钢，氧化物≤1.5级，硫化物≤1.5级，二者之加≤2.5级。

   原材料在冶炼浇铸：推荐用真空抽气（脱氧脱氢），电磁、震动搅拌，连铸连轧，电渣重熔等方法来减少材料的杂质、偏析。由于各种原因、原材料状态不理想需要进行高温均匀化处理、等温正火处理。

3.2原材料的氢脆和白点

在炼钢过程中钢水中的氢和氧、硫会形成氧化物、硫化物、氢化物和H2分子。H+H→H2在局部形成107大气压（美国学者），而对H2+S形成H2S，引起压力增大没有成熟的研究数据（有待后人去研究），俄罗斯学者认为白点的形成不单是H+H→H2，他们检验到H2S的存在……。并且在白点的壁周也检测也FeS存在,特别对在镍的钢还检测到NiS的存在，因此俄罗斯学者对保护气的硫含量要求在0.5mg/m3。以下水份要求-40℃（露点），（当年重庆建设集团引进俄罗斯150m3/h具有一定还原性天然气制氮全套设备）。如果是氢而形成的白点，经锻打高温等温正火后，能够焊合。而有硫化物形成的白点以致于裂纹也能焊合并形成断链椭圆状夹杂物。

   我在交流这篇文章时莱钢集团张伟高工同我讲：他们也发现白点经等温正火后消除。重庆的海硕生产42CrMo钢5～9拐船用曲轴，经我指点将调质前的正火温度提高并延长1小时也解决白点问题……。（该厂调质用直接淬火的水基淬火介质为重庆义扬的创新，产品销往国内外…….）

3.3等温正火处理[5]，一般采用950℃，温度低效果差

等温正火：改善魏氏组织，原始晶粒均匀，应力状态，带状偏析，合金元素偏析，夹杂物形态；由条状变为断链椭园状，氢含量下降，夹杂引起的裂纹，对锻造引起的组织损伤或裂纹有愈合作用（俄文为焊合；合金元素多焊合时间增长）*终可获得良好的切削性，且畸度小，性能提高，（零件长期服役下的尺寸稳定性提高）。这种状态下的材料使以后从事表面处理过程中的氢脆和应力腐蚀断裂现象均有减缓作用。

4. 氢进入钢中情况如何？必需了解氢陷阱，氢陷阱分类的综述（89年以前中、俄、英、德、日资料）

4.1分为吸引陷阱，物理陷阱，混合型陷阱。

4.1.1吸引陷阱：对氢有吸引，从而把氢捕获在其周围偏聚如：应力场引起氢致弹性变形、塑性变形，奥氏体→马氏体相变，残A相变，电力场、温度梯度，化学位梯变的物理部分。金属中的溶质原子陷阱（如钢中的Ti，稀土）

4.1.2物理陷阱：进入金属中的氢原子将随机地落到这些陷阱。如：大角晶界面、小角晶界面、第二相界面、孔洞。

4.1.3混合型陷阱

如：晶体中的位错，氢与位错的特点，首先的抛锚位错，当氢偏聚到一定数量时，活化位错促进位错的增殖推动位错的迁移，*终导致微裂原的形成和扩展。

4.2分为可逆性和不可逆性的陷阱

4.2.1可逆性陷阱：陷阱结合能低，即使在室温氢也能从陷阱中跑出而进入间隙位置。

4.2.2不可逆性陷阱：陷阱结合能高，在室温氢难于从陷阱中跑出来

表3  氢陷阱本质与激化能

Table 3  Hydrogen trap essence and activation energy

注：小角晶界、位错、空穴均可由氢偏聚而发展*终形成不可逆缺陷，当温度变高时，不可逆性也能转变，即可逆与不可逆在一定条件下变化。

表4 不同氢陷阱的激活能与相应的温度

Table 4  Different hydrogen trap activation energy and corresponding temperature

4.3以激活能分为低温陷阱、中温陷阱、高温陷阱

4.3.1低温陷阱：位错、晶界  界面，应力场等约130-235℃

4.3.2中温陷阱：微孔约350-410℃

4.3.3高温陷阱：夹杂物约650-800℃

4.4可逆性化合物和不可逆性化合物（金属化合物和非金属化合物）

4.4.1可逆性化合物如硼氢化合物，例如硼钢。我们采用束斑3μ 1MS₃F型离子探针检测：氢与硼相互排斥。

4.4.2不可逆性化合物：如H₂S、H₂O、CH₄、TiH₄、TiH₂

它可以连续反应：H₂S+Fe₂O₃→FeS+H₂O

对另件的性能有影响H₂S+MnO→FeS+H₂O鱼眼的形成就是MnS或氧化物，苏联学者测出了由于渗氢、渗硫而成H₂S

H₂S的形成：电化学作用下渗氢后与钢中残硫的结合，一般于450℃左右

高温热处理中：①渗氢后与钢中残硫的结合以及渗硫而形成H₂S

②渗碳的同时渗硫*坏。  

③渗碳的同时渗汞如何？有待后人研究……。我想没有好处……。

4.4.3有些厂家采用Rx气氛，由天然气未净化或者净化不好，在其生产的初期Rx气氛发生器中的裂解剂是氧化镍主要组成，具有一定的脱硫效果，给人们有假象热处理质量还马马虎虎……。但不久效果越来越差，打开看裂解剂中毒有炭黑，炉膛内还有黄色粉状物（黄色粉状物是由硫化物、汞化物组成，在渗碳炉膛内发现黄色物质，附着在炉膛内壁粘得很牢，这就是硫化物和汞化物……。（天然气中汞含量有的地区达到200多mg/m³重庆地区汞含量一般在100 mg/m³以下）。

俄罗斯的学者在研究天然气渗碳淬火中的氢脆问题时发现H₂S出现在空穴中MnS、NiS出现在空穴的表面层。因此我们在引进俄罗斯的天然气放热式设备流程中两次脱硫要求硫含量特别低0.5 mg/m³以下……

Rx中的裂解剂由于S化物和汞化物的形成使裂解剂裂解效果下降外，使裂解中的镍组成的多孔形状，发生体积膨胀，粘接松驰而碎化……。这样裂解剂的服役寿命大大下降。因此不少设备厂家规定烧碳黑……，当然也有脱硫、脱汞的作用……。

Rx发生器的不锈钢因硫和汞的渗入并形成硫化物，汞化物而发生断裂，断口为亮晶块断口，银亮点……。（65年我们研究天然气末净化通入自行设计的75KW无马弗罐、振底炉。电阻丝Cr20Ni80,发生亮晶块断口，银亮点锉刀也锉不动，金相组织为马氏体。这奥氏体→马氏体相变，除用氢压说（氢→晶间的偏聚使压力增大，奥氏体在应力的作用下→马氏体相变）和减弱内聚力机理（氢→晶间的偏聚使奥氏体内聚力减弱→奥氏体失稳→马氏体相变）来解说外，我想还与硫、汞有关，耐热钢的振底炉板出现如图4的视观…….炉灰分析为：硫化铁、氧化汞）

特别要注意：保护气中硫含量和汞含量，国内相当多的单位只重视硫，不知汞的危害……。采用天然气、丙烷、甲醇（重庆地区丙烷、甲醇由天然气制造需制造厂家硫含量的稳定控制）甲醇发黄就是这原因之一。含硫高还能引起渗碳过程中的腐蚀坑的形成，当然含硫越低越好。^{[15。16。17]} 

5．即时回火处理和适当延长回火时间

在高温渗碳中伴随的渗氢；一般讲，高温时氢比较均匀分布，伴随着淬火后，要进入各种陷阱，有一个延迟迁移偏聚的过程，而且延应力的方向，迁移偏聚，应力越大越易引起氢的迁移偏聚，而且一旦进入中温、高温陷阱就很难逸出来。

  因此即时回火，不仅仅将淬火马氏体转变回火马氏体使应力下降而且促进了氢的即时逸出，由于组织均匀，陷阱均匀，陷阱少，逸出通道较多，逸出效果就越好，必要时适当延长回火时间。

6．关于回火零件的再加工

因为氢的消除伴随回火温度的升高，氢逸出量增加，但有硬度机械性能要求。因各种因素的影响，回火后渗碳另件还是有氢的存在。回火另件的再加工变成了不得不考虑的问题。

6.1磨削裂纹

    磨削裂纹的产生和防止措施^[13]请详见重庆义扬机电网站。此文，撰写过程中忘记了渗氢因素，在磨削过程中，磨削量的大小，砂轮的径向跳动，砂轮的粒度大小，残余奥氏体量的多少，含氢量的大小等，均是引起裂纹的因素，磨削本身不增加总体含氢量……。

一般讲：氢伴随应力方向和磨削生热而导致的氢的迁移，当氢原子结合为氢分子时北钢院储武杨教授等的试验。能达到10⁴大气压（美国学者为10⁷大气压），只足以引起氢致残余奥氏体向马氏体相变，（氢压 还有一种解说：氢的偏聚使奥氏体内聚力下降（减弱内聚力机理），奥氏体失稳而向马氏体相变。这种未回火的马氏体就更易引起氢脆裂纹源的产生→延迟扩展→延迟断裂。我在重庆XX厂就看到磨削裂纹有未回火马氏体，并在电镜上看到典型冰糖状延迟沿未回火马氏体晶间准解理脆性断口即氢脆断口。

6.2线切割裂纹

    应该讲，线切割并没有增加总体含氢量，但在线切割面上由于生热（尽管有冷却液）必然能引起氢的扩散迁移，而且顺着应力大小的方向迁移时，线切割而产生的未回火马氏体（应力又大）是*佳的迁移方向→氢的偏聚→氢致应力增大→延迟裂纹源的形成扩展→延迟断裂。因此，不少线切割的工程人员发现，当时切割下来无裂纹，不久产生细小裂纹在线切割处。

6.3请注意水基淬火质量控制的三大效应^[14]

从位错强化理论：少量氢抛锚位错，在应力作用下，氢伴随位错应力而迁移→偏聚→延迟裂纹源的生成→扩展，强度越高氢脆更敏感。

6.3.1化学成分效应

例如：碳钢：同样尺寸ф6、同样淬盐水：35、40、45、50、55、60、65，结果45~60很容易断裂。因马氏体含碳量越高应力越大，*高含碳量约0.6%左右。而钢种含碳量很高时0.6%以上，有残A产生，缓减了马氏体应力的择放。一般讲：合金钢*易淬裂。例如：42CrM。在尺寸很大ф100时淬水不裂。这就是下述讲的尺寸效应。

6.3.2尺寸效应

例如：碳钢，45钢：ф1、ф2、ф3……ф10淬火结果发现ф6*易淬裂。因为ф6以下一般能淬透。而ф6总体应力*大，所以*易断裂。

同理：合金钢总体应力*大的尺寸是淬透性指标（淬透性为半马氏体区）略为2/3左右。因此，某合金钢先查淬透性指标，然后看工件。就知*危险的尺寸大约是多少？

6.3.3形状效应

指截面突变，R角太小，相邻尖角凸出、边缘有深沟槽，冲制标记尖棱，盲孔、底部开孔、阶梯式开孔、孔距不当、孔径大小不等、截面积不对称等增加刀痕。

这些形状效应在受力状态下（例如台架试验）就可以因形状效应下，局部应力增大，导致氢延应力方向而局部迁移→偏聚→氢致应力增大→氢致残余奥氏体相度→裂纹源的生成→扩展。

6.4气体渗碳淬火件中的氢脆裂纹，一般是在渗层表面产生……。因为渗层强度比心部强度更高很多。强度越高，氢脆敏感性越大。

6.5即时去应力回火和适当延长去应力回火时间

上述两种裂纹包括校正等引起断裂现象，均需即时去应力回火，此回火不仅仅是减少应力而且在减少应力的同时使氢致诱导残A→马氏体相变为未回火马氏体,再转度为回火马氏体又减少应力，使已经偏聚的氢逸出，也就是避免断裂现象的发生（氢的逸出直接于局部氢量有关，局部氢量大，氢逸出效果好……）。

7．例如：倒档主从动齿轮断齿失效分析

   主从动齿轮，材料牌号为20CrMo锻造机械加工成型，*终热处理状态为碳氮共渗+淬火+低温回火。该对齿轮在台架试车过程中，在换三档时，发出“嗒嗒”的异常响声，后停车分解检查发现三档打齿。

7.1试验结果

7.1.1外观检查

    换档从动齿轮，共断两齿，其中一个轮齿沿齿根R转接处断裂，断面与轴线相垂直。另一齿断裂源位于齿顶，其断面与轴线呈45º。靠近这个齿按顺时针方向的**第二齿的端面倒角处经磁探伤检查发现二条宏观裂纹，从其端面倒角起源并沿45º方向扩展。经目视检查，在齿顶、端面倒角及齿根处存在十分粗糙的加工刀痕。

    换档主动齿轮：共断四齿，其中两个轮齿从齿根R转接处断裂，另外两个呈45º的斜断口。

7.1.2断口分析

宏观断口：置于实体显微镜下观察，断口附近无塑性变形、断口平齐、结构粗糙呈结晶状颗粒、而且为亮灰色、无腐蚀产物及其它污染物，粗大的放射棱线指向表皮下断裂源。

    微观断口：在扫描电镜下观察其断口的微观形貌碳氮共渗层呈冰糖状的沿晶脆性断口，晶面平坦，没有附着物，心部为解理+准解理花样。

7.1.3金相组织

   其金相组织如表5示。在从动齿根附近地区发现一条亚微裂纹，呈断续曲折状，沿奥氏体晶界扩展，尾部无分叉，裂缝中及两侧均无氧化脱碳现象及其它污物。晶粒度：8～7级金属夹杂：氧化物1级，硫化物0.5级。

表5 金相组织

Table5 Metallurgical structure

7.1.4碳氮共渗层深度（有效硬化层深度），即HV560至表面垂直距离

换档从齿轮为0.67mm～0.70mm；换档主动齿轮0.63mm～0.66mm（要求0.4mm～0.7mm）。其硬度梯度见表6。

表6换档主、从齿轮的硬度梯度

Table6 Hardness gradient of drive and follower gear for shifting

7.1.5硬度，见表7

表7 两种齿轮的硬度检测

Table7 Two gear hardness test

7.1.6化学成分，见表8

表8 两种齿轮的化学成分

Talbe8 The chemical composition of two kinds of gear

化学成分符合GB3077-88技术条件中的20CrMo材料牌号要求。

7.1.7测氢结果

    换档从动齿轮3.2PPM；换档主坳齿轮3.4PPM。

7.1.8采取措施

 （1）在出炉淬火前逐渐停止供氨和供天然气。向炉内逐渐通入氮气约15分钟，氢脆现象就可减缓。（这种理念的高温下形成的逸氢通道，对后面回火的氢逸出能否加快有待实验的确证。）

 （2）由于该齿轮是由四川丹棱齿轮公司，供株州齿轮公司配套。由于大家多经过毛坯等温正火，都是用的净化后的天然气，吸热式气氛。天然气采用国家发明专利：天然气净化设备，有机硫、无机硫和水都是非常低、无臭味。   

    在C-N共渗中，由于氨气未净化有机硫、无机硫，一般6mg/m³左右，水为常温，齿轮表面非马氏体组织较深^[17]高温下渗氢量更加增加……*终采用同株齿工艺一样，Rx气氛直接渗碳淬火和回火工艺。

    含氢量能控制在2PPM以下，台架试验合格而生产供货。

8、结论

（1） 渗碳淬火过程中必然伴随着氢的渗入。若伴随有渗硫现象，渗氢量更加大。

（2） 渗碳淬火环境气氛中氢含量、硫含量越大，渗氢量也越大，通氨使渗氢量提高。

（3） 在渗碳*后阶段，可采用通氮气保护，降低环境氢含量来达到部分脱氢效果。

（4） 采用比较先进的渗碳工艺使同一有效硬化层要求下，渗碳时间缩短11%，渗碳后不磨齿或少磨齿^[16-18]渗氢量必然减少。

（5） 原材料组织均匀，夹杂物小，少并细化，是使脱氢效果增加。

（6） 气体渗碳体中氢脆裂纹一般在渗层产生因为渗层强度比心部高。

（7） 淬火后立即回火并适当延长回火时间，除了防止氢进入各种陷阱，脱氢效果显著。

（8） 淬火回火后的齿轮加工，应即时去应力回火。是防止应力作用下，氢迁移偏聚→应力增大→延迟裂纹源的形成→扩展的重要措施。

注：该交流论文对气体软氮化中的渗氢问题可供参考，气体软氮化中气源甲醇、氨气中的有机硫、无机硫、水均是增加渗氢量的因素，并增加形成黑色组织（黑洞、黑网、黑带）。金相检验应不腐蚀^[19]

参考文献

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[13]李志义，李晓澎. 渗碳淬火件磨削裂纹形成的原因和防止措施［J］．国外金属热处理，2005，(1)：46-48

[14]李志义，李晓澎. 浅谈锻后余热淬火中的质量控制［C］∕∕中国热处理行业协会第六次会员大会暨2008中国热处理行业厂长经理会议，2008.9（太原）论文集45-47（待杂志刊登）

[15]李志义，马学文，蒲玲，等. 再述渗碳淬火件非马氏体产生的原因和防止措施[J]，齿轮传动，2011，（6）：79－86．

[16]马学文，李晓澎，李志义，等,净化后的天然气渗碳质量的提高及其经济效益[J]．热处理，2007，22（4）：37-43．

[17]李志义、李晓澎.浅谈某些热处理气源和金相标准中的某些问题 [J].金属热处理,2008,33（3）:116-119. 

注：1、此文经薄鑫涛、陆金二的补充修改，在此表示感谢。

    2、此文刊登在[J]热处理.2012年第27卷第三期21～27