滲碳是指使碳原子滲入到工件表面層的過程,，氣體滲碳是將工件裝入密閉的滲碳爐內(nèi)，通入氣體滲劑（甲烷,、乙烷等）或液體滲劑酒精,、丙酮等，在高溫下分解出活性碳原子,，滲入工件表面,，以獲得高碳表面層的一種滲碳操作工藝。螺母滲碳技術(shù)是一種常見的熱處理工藝,，特別是在重壓,、沖擊、腐蝕等情況下具有良好的力學(xué)性能,，通過表面滲碳技術(shù)可有效提高螺母耐腐蝕性,、抗氧化性和接觸疲勞強度。
螺母滲碳爐該生產(chǎn)線長期工作溫度為930℃,，采用甲醇氣氛為載氣,，丙酮為富化氣的滲碳工藝。在氮甲醇氣氛中滲碳,，零件表面清潔,，表面碳濃度能夠較為理想的滲入表層組織中，有利于起到強化表面的作用,。由于滲碳爐還原性氣氛下,，采用傳統(tǒng)的高溫耐火纖維模塊為爐襯的結(jié)構(gòu)極易導(dǎo)致纖維高溫粉化，從而影響爐內(nèi)保溫性能,。單純采用保溫磚砌爐襯可解決纖維高溫粉化問題,，但因保溫磚固有的蓄熱量大、熱導(dǎo)率高等缺點會使得加熱爐加熱功率過大,，升溫時間較慢,。為解決以上問題，后選用抗?jié)B型碳化硅磚,，在還原性氣氛環(huán)境中連續(xù)使用2年生產(chǎn)正常,，但近期使用的碳化硅磚在使用過程中出現(xiàn)表面質(zhì)感疏松泛白情況，為此做進一步分析,。
1：碳化硅磚被損毀的第一方面
滲碳爐為圓柱形截面爐膛,，在爐膛兩側(cè)采用高溫輻射管對爐內(nèi)工件加熱，其最高工作溫度為930℃,，在此滲碳氣氛中,，爐內(nèi)主要發(fā)生以下反應(yīng)：
CH3OH→CO+2H2
CH3COCH3+H2→CH3—CH—COOH|OH
其中C和H2均具有強還原性,，易導(dǎo)致碳化硅磚體內(nèi)鐵的氧化物被還原，產(chǎn)生Fe,、Fe3C,、C（碳黑）等新生物質(zhì)而使體積膨脹，從而引起砌體破壞,，這也是使用碳化硅磚表面泛白的第一個原因,。
2：碳化硅磚損毀的第二方面
碳化硅磚的生產(chǎn)是選用Sic含量在90以上的碳化硅原料，外加結(jié)合劑通過高溫?zé)Y(jié)制成,，具有較高的強度和導(dǎo)熱系數(shù),，缺點是易氧化不易用在氧化氣氛下，雖然SiC的氧化產(chǎn)物,，SiO2保護膜,，可以阻止氧化的進一步發(fā)生但是約在800℃—1140℃SiO2膜會因相變而產(chǎn)生體積變化，從而使其結(jié)構(gòu)變得疏松,，氧化保護作用驟減：另外,，在一定條件下，SiO2保護膜還無法形成,。這都將導(dǎo)致碳化硅材料的使用性能降低,，影響它的使用壽命。以現(xiàn)場損毀的碳化硅磚表面泛白的疏松結(jié)構(gòu)分析,，可以確定為是在還原氣氛下的二次氧化,，雖然滲碳爐的工作原理是還原氣氛，但是由上述觀點1可以總結(jié)出滲碳爐氣氛中的CO和H2均來自被分解的燃料中,，從而與碳化硅磚的SiC發(fā)生二次反應(yīng)后形成SiO2呈氣體形式脫離碳化硅磚,。以下為反應(yīng)式：
SiC + 2CO→SiO2 + 3C
如在足夠高的溫度下或較低的氧分壓下，SiC轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性的SiO2被環(huán)境腐蝕,，這將導(dǎo)致碳化硅材料被快速氧化,，即產(chǎn)生活性氧化。
總結(jié)：①為防止爐襯內(nèi) Fe,、FeC,、C(碳黑)等新生物質(zhì)的產(chǎn)生，在爐襯材料選擇中必須采用Fe0,，含量很低,、S含量也極少的抗?jié)B碳耐火材料。②在滲碳爐內(nèi)的工作氣氛下盡可能不用易氧化的碳化硅磚改用低導(dǎo)熱保溫性能好的產(chǎn)品,，比如輕質(zhì)剛玉磚或者氧化鋁空心球磚。