碳势是渗碳和氰化热处理中十分重要的工艺参数，碳势控制的好坏直接决定着零件的热处理质量（金相组织的好坏和渗层的深度）。氧探头测定碳势的方法具有反应灵敏、测量准确和便于自动化控制等优点。所以热处理厂的多用炉采用氧探头测定碳势。

今天我们就来分享一个氧探头影响碳势控制的案例：某齿轮厂的齿轮多次因渗层深度不合格，在供应商中只能办理超差处理。他们为了改进工艺，将武汉华敏工程师请到了现场与他们一起查找渗碳不合格的根源。

武汉华敏工程师将渗碳热处理过程中的每个环节，包括工艺、设备和生产操作，发现该热处理厂的多用炉碳势控制主要存在以下几个方面的问题：

（1）多用炉的氧探头使用时间过长，已经老化失效，造成仪表所显示的碳势值不能准确、真实地反映炉内的实际碳势。

（2）由于种种原因，多年来已经没有进行测定碳势的工作，不能及时发现碳势不准并且及时校正仪表的碳势显示值，使仪表所显示的碳势值与炉内的实际碳势一致。

（3）多用炉的CP演算器使用时间很久了，内部演算程序系统已经被破坏，不能正确地将氧探头所测得的输出毫伏值和热电偶测得的温度转换成仪表的碳势显示值。

（4）对氧探头的维护和保养措施不到位。

①工作一段时间（一般是每隔4h）后氧探头头部的锆头处将积累一些碳黑，需要进行烧碳（就是将空气送入氧探头的头部清洗氧探头锆头处的积碳，也叫探头吹洗）。以前的烧碳操作很不规范，对什么时候烧碳以及烧碳的持续时间都没有明确的规定，有时甚至几天都没有进行烧碳。氧探头锆头处积累碳黑太多，将直接影响碳势测量的准确性，而且氧探头锆头处长期积累过多碳黑将加速锆头的老化，大大缩短氧探头的使用周期。

②氧探头出现问题后，常由于考虑到生产成本的问题而没有及时进行更换。碳势控制采取手动控制方式，通过控制丙酮流量计控制丙酮流量的大小，操作工人完全凭经验控制碳势。

（5）程序设定不完善。当程序设定碳势值减小时，炉内碳势下降慢。特别是渗碳、氰化阶段结束后的降温过程中，炉内碳势下降很慢，往往是直到零件出炉淬火，炉内的碳势还不能降到设定的碳势值。这就很容易造成零件的表层组织残留奥氏体、针状马氏体粗大。

    找到原因，下一步就是制定改进措施，就氧探头部分武汉华敏专业团队给出解决方案：

（1）及时更换多用炉的氧探头。

（2）加强氧探头的维护和保养。规定零件加热到温后的均温阶段对氧探头进行烧碳；要求将烧碳记录登记在专用的记录本上。当氧探头出现老化或出现故障时，要求尽快更换或送厂家进行修理，并要求热处理厂多买一根氧探头作为备用件，以便出现故障时及时进行更换。

（3）氧探头工作时需要基准气体（干净的空气），基准气体和炉内气体分别与氧探头的锆头两极接触，产生起电力。所以，保证基准气体的供给非常重要。氧探头进行烧碳时需要烧碳气体。为此，我们建议更换多用炉的空气压缩泵和氧探头的进气管，保证氧探头基准气体和烧碳气体的供给。

    以上的解决方案，可以使氧探头正常工作，并确保了CP演算器将氧探头输出的起电力正确地转换为碳势显示值，从而增加多用炉碳势的准确性和可靠性；零件的热处理质量有了很大的提高，效果十分明显，武汉华敏近20年热处理行业专业知识再一次的帮助到我们的客户，这也是华敏一直引以为傲的专业实力！