关于反扩散问题的讨论

daniel-li

在真空炉中加热高碳钢，钢表面和真空炉腔也有很大的浓度梯度，这个的反扩散是个什么情况。其实本人看法是，“反扩散”是有，但是C原子征服化合键跑到真空中是很难得。即反扩散作用很微弱，对脱碳的贡献较小。类推：保护气氛中的加热，本人认为，在不通富化气时，产生的脱碳并不是“反扩散”的主要原因，应该还是氧化占据了极大贡献比例，因为氧化常与脱碳共生嘛。愚见而已，供初学者思考，供前辈批评

aaron01

楼主这个问题提得好，这是个很值得探讨的问题。
提到渗碳，我想首先要讨论一下碳势的概念，碳势不是气氛碳浓度，渗碳气氛里并不存在游离的碳原子，也没有所谓的碳浓度梯度。碳势是一种势，反映的是气氛渗碳能力。
渗碳气体在工件表面发生的反应，比如 CH4+Fe---H2+【C】Fe； 这里的【C】Fe理解为溶入奥氏体中的碳原子，在零件表面发生的是CH4或CO的吸附，然后是甲烷（或CO等其他渗碳气体）再发生分解反应，分解出的碳原子进入奥氏体铁中，由于零件内部存在碳浓度差，再进一步向内扩散。
从以上原理可看出，工件与气氛之间并不存在什么碳浓度梯度，这个梯度只存在于零件内部。工件表面增碳是因为在表面发生了CO或者CH4的分解反应，这种反应的难易程度就是碳势的概念。那么在真空加热情况下，会有碳原子从表面逸出吗？答案是不会，因为没有这样的逆反应！只有一种情况，炉子漏气，高温遇到空气后，C+O--CO2，这叫脱碳反应，除此以外，还有什么其他反应在表面发生吗？没有发生反应，碳原子怎么跑得出来？