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O2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。
根据氧探头的测量原理 ,获取的碳势 数值与温度(T)、氧电势 (Emv)和一氧化碳(CO)有关,即:C%=f(T,Emv,CO)的函数关系,在生产条件下,当温度和CO含量保持不变时,碳势与氧电势成正相关,即氧电势越高,炉内碳势也越高,这时碳控仪表显示的碳势能比较真实反映炉内实际碳势。如若,温控仪表显示温度有偏差或炉内CO含量不稳定时,碳控仪表显示碳势值是没有变化的,但并不代表此时,炉内实际碳势数值没有发生变化。
1、温控仪表 显示温度是930℃,实际炉温也是930℃,碳控仪上显示的碳势是1.10%。
2、温控仪表显示温度是930℃,但实际炉温是950℃,碳控仪的碳势依然显示的是1.10%。这两种情况,虽碳控仪表显示碳势均是1.10%,显然第二种情况,炉内实际碳势比1.10%要低。
研发人员发现,使用便携式渗碳校验仪进行三种气体进行测量,就会得出两组不同的真实数据。如此方法,在常见的氮甲醇气氛情况下也同样适用,因载气配比的失衡导致CO浓度的变化会产生虚假碳势,同样可以借助便携式渗碳校验仪(HM-BX-3G)进行进行三种气体测量,进行辅助判断。