渗碳钢部件及渗碳工艺的制作方法

1.本发明总体上涉及经热处理的钢部件，并且更具体地涉及具有改善表面接触疲劳性能的细晶粒渗碳层的渗碳钢部件，并且涉及产生此类部件的渗碳工艺。
2.背景
3.通常在各种器械、机械装置、系统等中实施钢制品和部件，诸如齿轮、轴和用作轴承的那些。这些各种钢部件的表面之间的恒定接合和通常的磨损可导致表面接触疲劳，从而导致对接触表面的损坏，例如点蚀、剥落等。为了改善表面接触疲劳寿命，钢部件可能经历渗碳过程。渗碳是通过增加暴露钢表面的碳含量来增加低碳钢表面硬度的有效方法。因此，渗碳可导致钢部件具有较硬、耐磨损的外壳/层。渗碳通常需要将钢放置在含碳量大于钢的基础碳含量的气氛中，并加热到高于钢的奥氏体转变温度的温度。在所需量的碳已经扩散到钢中至预定深度之后，通过冷却钢，例如，淬火来形成硬度。
4.tipton等人提交的美国专利第4,921,025号(
“’
025专利”)描述了一种渗碳的低硅钢制品，其具有不超过0.1％的硅和0.08至0.35％的碳含量。存在各种渗碳钢制品/零件和所述制品/零件的在先渗碳工艺，诸如在上述专利中公开的那些。然而，在该领域仍然需要进行额外的开发。为了促进这种需要，本发明描述了一种渗碳钢部件及其渗碳工艺。
5.本发明的渗碳钢部件和渗碳工艺可以解决本领域中的一个或多个问题。然而，本发明的范围由所附权利要求限定，而不是由解决任何具体问题的能力限定。


技术实现要素：

6.根据一个示例，渗碳钢部件可以包括钢基体和渗碳层，该钢基体包含按重量百分比计0.08％至0.35％的碳、0.5％至1.3％的锰、0％至0.35％的硅、0.2％至2.0％的铬、0％至4％的镍、0％至0.50％的钼、0％至0.06％的铌，该渗碳层具有从渗碳层的表面到渗碳层深度的按重量百分比计大于0.35％的碳，其中，该渗碳层深度为0.5mm至3.0mm。渗碳层可以包括显微组织，该显微组织包括马氏体、残余奥氏体、碳化物和小于2体积％的非马氏体转变产物(nmtp)，并且可以包括从表面到至少0.2mm的深度的3.0
‑
8.0微米的原奥氏体平均晶粒尺寸。
7.在另一个示例中，该渗碳层可以进一步包含从该渗碳层的表面到0.2mm的深度的每200平方微米场350个以上的碳化物颗粒计数。该渗碳层可以进一步包含如在距该表面0.1mm的深度处测量的每200平方微米场400至500个碳化物颗粒计数。该渗碳层可以进一步包含从该渗碳层的表面到0.2mm的深度的超过7.5％的碳化物面积分数。该渗碳层可以进一步包含从该渗碳层的表面到0.1mm至0.2mm的深度的7.5％至15％的碳化物面积分数。
8.在另一个示例中，该渗碳层可以具有至少63的hrc表面硬度，以及从该渗碳层的表面到0.2mm的深度在截面上截取的至少772的显微硬度(hv高)。此外，渗碳层的70％的碳化物可以具有从渗碳层表面到0.05mm至0.2mm深度的0.01m2至0.10m2的最小面积。
9.根据另一个示例，钢基体可以包含按重量百分比计从0.18％至0.23％的碳、0.8％至1.20％的锰、0％至0.35％的硅、0.65％至1.0％的铬、0.15％至0.45％的镍、0.02％至
0.08％的钼、0％至0.06％的铌，和剩余重量百分比的铁。
10.根据一个示例，渗碳钢部件可以包括钢基体和渗碳层，该钢基体包含按重量百分比计0.08％至0.35％的碳、0.5％至1.3％的锰、0％至0.35％的硅、0.2％至2.0％的铬、0％至4％的镍、0％至0.50％的钼、0％至0.06％的铌，以及剩余重量百分比的铁，其中该渗碳层包含微观结构，该微观结构包含马氏体、残余奥氏体、碳化物，以及按体积计小于2％的非马氏体转变产物(nmtp)，并且其中马氏体具有1至5微米的针长度。
11.根据一个示例，制造渗碳钢部件的方法可包括选择具有按重量百分比计0.08％至0.35％的碳、0.5％至1.3％的锰、0％至0.35％的硅、0.2％至2.0％的铬、0％至4％的镍、0％至0.50％的钼、0％至0.06％的铌和剩余重量百分比的铁的钢材料，将钢材料成形以形成部件，在900℃至1000℃的温度范围内对钢部件进行渗碳，直到形成0.5
‑
3.0mm深的渗碳层，并且渗碳层具有按重量计高于0.35％的碳含量，将渗碳钢冷却至低于100℃，在高于760℃的温度下对冷却的渗碳钢部件进行再加热，以及经由对渗碳钢部件进行淬火来对渗碳钢部件进行再冷却。
12.在另一个示例中，渗碳之后的冷却可以是通过淬火，并且渗碳层在再加热之前可以具有至少hrc 57的硬度。可以在760℃至830℃的温度下进行再加热。可以在碳势高于1.00的气氛中进行渗碳。可以在具有从0.95至1.05的碳势的气氛中进行再加热。该气氛可以是具有包含h2、n2、co、co2和水蒸气的组成的吸热产生的气氛。
附图说明
13.图1a和图1b分别是根据本发明的多个方面的示例性细晶粒渗碳钢齿轮的透视图和横截面图。
14.图2提供了描绘根据本发明内容的方面的用于渗碳钢部件的示例性工艺的流程图。
15.图3是说明经受不同渗碳工艺的钢部件的示例之间的表面接触疲劳性能的比较数据的图示。
具体实施方式
16.前面的总体描述和下面的详细描述都仅仅是示例性和说明性的，并不限制所要求保护的特征。如在此所使用的，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“具有(having)”、“包含(including)”或其其他变体旨在涵盖非排他性的内含物，使得包含一系列要素的过程、方法、物品或设备不仅包括这些要素，而且可以包括未明确列出的或这种过程、方法、物品或设备所固有的其他要素。
17.在本发明中，相对术语(诸如，“约”、“大致”、“大约”等)用于指示所陈述的值中
±
10％的可能变化。虽然本发明将参照渗碳钢齿轮进行描述，但这仅仅是示例性的。一般而言，本发明可应用于任何渗碳的钢制品或部件，例如轴、圆柱体、轧辊、套筒、接头和可在装置或机械中使用或实施的任何其他钢部件。
18.本发明的方面还描述了特征，例如碳化物颗粒计数和碳化物的面积分数，其通过使用扫描电子显微镜(sem)进行测量。使用sem确定上述特征需要以下步骤：1)将样品切片并安装在导电金相安装化合物中。2)安装好的样品通过1μm悬浮抛光结束的一系列打磨抛
光操作进行金相制备。3)使用
‑
2％硝酸溶液以与评价标准渗碳和硬化微结构所需相当的方式蚀刻安装和抛光的样品。4)在sem中使用二次电子检测评价样品，其中参数经调节以提供碳化物颗粒与周围基质材料之间的最大对比度。5)以50μm为步长从样品表面采集300μm深度的一系列sem图像，然后以100μm为步长采集600μm深度的一系列sem图像。对每个图像的放大使得其显示
‑
17μm
×
11.9μm(202μm2)的场。6)图像分析软件(例如，imagej或其他常规图像分析软件)用于从周围基体材料中挑选出碳化物颗粒，并进行颗粒分析以确定观察区域中碳化物的计数和面积分数。该分析包含颗粒尺寸阈值以排除具有小于0.01μm2的面积的颗粒。根据图像质量和对比度，可能需要调整图像清晰度，“增强局部对比度”或“去斑点”以使imagej中的颗粒分析功能正确识别所有碳化物。在某些情况下，可能需要手动“填充”较大的碳化物或“擦除”基质中的点，以便颗粒分析正确地鉴定所有的碳化物。建议颗粒分析报告包含“显示轮廓”选项以产生显示所计数的颗粒的图像，并且将该图像与原始sem图像进行比较以验证正在计数合适的颗粒。7)在所安装的样品上的第二位置中重复步骤3)
‑
5)。8)使用两个评估位置的平均值来确定碳化物计数和体积分数。
19.上述技术还可以应用于确定细晶粒显微组织组成的比例，例如，非马氏体相变产物(nmtp)的量。例如，如上所述，可以通过sem评估来自渗碳层表面的抛光切割横截面。然而，渗碳层样品不限于通过sem评估，也可以使用任何合适的光学显微镜。图像分析软件(例如，imagej或其他常规图像分析软件)可用于从周围基质材料中挑选出非马氏体转变产物，例如，多马氏体、贝氏体或珠光体，并进行分析以确定视野中nmtp的面积百分比。还应注意，nmtp的面积百分比可与nmtp的重量百分比或nmtp的体积百分比同义。例如，按体积计小于2％的nmtp还可以意指按重量计小于2％的nmtp，或按面积计小于2％的nmtp。
20.图1a示出了根据本发明的示例性渗碳钢部件1例如齿轮的透视图。部件1包含本体16和围绕本体16周向布置的多个齿12。本体16是环形的并且包含中心开口10，中心轴线a可以延伸穿过该中心开口10。部件1还包含在每个齿12之间的多个间隙14。
21.如图1b中所示，部件1包括渗碳钢层20和钢基体22。作为其钢基体组合物及其具有细晶粒微观结构的渗碳层的结果，部件1显示出增强的性能，例如，参见图3，其显示出较高的表面接触疲劳性能，如下面进一步讨论的。例如，钢基体22可以具有按重量百分比计在大约以下范围内的组成：
22.碳(c)0.08％
‑
0.35％锰(mn)0.5％
‑
1.3％硅(si)0％
‑
0.35％铬(cr)0.2％
‑
2.0％镍(ni)0％
‑
4％钼(mo)0.0％
‑
0.50％铌(nb)0％
‑
0.06％铝(al)0％
‑
0.08％铁(fe)余量
23.在一些其他示例性实施例中，钢基材料可以具有按重量百分比计从0.18％至0.23％的碳、0.8％至1.20％的锰、0％至0.35％的硅、0.65％至1.0％的铬、0.15％至0.45％的镍、0.15％至0.45％的钼、0.02％至0.08％的铝、0％至0.06％的铌和剩余重量百分比的
铁。这种钢组成可以包含钢组成，诸如钢组成4120或4130。
24.部件1的渗碳层20可以具有在渗碳过程中预定的厚度。在一些示例性实施例中，渗碳层20可以由等于或大于0.35％c的层的深度限定。在一些其他示例性实施例中，如果基体碳也低于0.25％c，则渗碳层20可以由等于或高于0.35％c的层的深度限定。这样的深度可以导致大约0.5
‑
3.0mm的渗碳层厚度。作为渗碳的结果，渗碳层20的部件可以不同于前述钢基体22的部件。例如，渗碳层20可以包括在从部件1的表面经过0.3mm的深度的约0.9％
‑
1.60％内的以重量百分比计的碳含量。另外，在其他示例性实施例中，渗碳层20还可包含从部件1的表面至0.1mm的深度在以重量百分比计大约0％
‑
0.5％内的氮含量。然而，应注意的是，如果将渗碳层20研磨成基态，则渗碳层20内的碳和氮的含量可以变化。例如，在一些实施例中，渗碳层20可以被研磨，从而去除约0.1mm的表面层。在这样的示例性实施例中，渗碳层20可具有从部件1的新表面至0.2mm
‑
0.3mm的深度的大约0.9％
‑
1.10％内的碳含量。另外，在这样的示例性实施例中，由于从层20的表面去除大约0.1mm的地面，渗碳层20可以具有可忽略的氮含量。还要注意的是，渗碳层20不限于上述元素和含量，也可以包含不同含量的附加元素。在渗碳层20和基体22之间的碳含量的这种变化可以归因于在渗碳过程中在加热气氛和钢之间存在的碳电势。当参考图2时，在下文讨论关于碳电势和加热气氛的进一步细节。
25.部件1的渗碳层20还可以表现出包含马氏体、残余奥氏体和碳化物的细晶粒微观结构。例如，细晶粒显微组织可包含至少7％比例的碳化物、70
‑
90％比例的马氏体、一些残余奥氏体和小于2体积％比例的非马氏体转变产物(通常为贝氏体和珠光体)。可以通过使用sem或光学显微镜获得所述体积百分比(例如，面积百分比或重量百分比)，如以上进一步详细讨论的。在一些其他示例性实施例中，细晶粒显微组织可包含7
‑
25％比例的碳化物，或7.5
‑
15％比例的碳化物。平均原始奥氏体晶粒直径可以为约3
‑
8微米，如使用astm e112中定义的海因直线截距程序由平均晶粒直径(d)定义的。该过程可在用过蚀刻和反抛光技术对用在水中包含1
‑
6％苦味酸的现有奥氏体晶粒尺寸(pags)蚀刻过程蚀刻的部件试样进行，以充分展现现有奥氏体晶粒，从而计算海因直线截距程序的截距。通过进行细晶粒渗碳，3
‑
8微米的原始奥氏体晶粒直径可以产生具有1
‑
5微米的细晶粒长度的马氏体。同时，大约70％的碳化物可以在0.05mm
‑
0.2mm的深度范围内显示0.01
‑
0.10m2的单个截面积。因此，相对于热处理之前的钢晶粒尺寸和相对于传统的渗碳工艺，渗碳层20可以表现出更细的微观结构。此外，渗碳层20可以显示出最小量的残留奥氏体和非马氏体转变产物。
26.在渗碳层20中沉淀的碳化物可以均匀地或零星地分散在整个马氏体基体中。碳化物可以被分散，使得每200平方微米的区域的碳化物颗粒计数例如大于350。在其他示例性实施例中，碳化物颗粒计数可以沿梯度变化。例如，在距离层20的表面0.1
‑
0.3mm的深度处，每200平方微米场的碳化物颗粒计数可以是400
‑
500，在距离层20的表面0.05mm的深度处可以是450
‑
650。然而，如上所述，层20可以处于基态。因此，根据层20接地的程度，例如0.1mm，可以减少接地层20的碳化物颗粒计数量。例如，在一些实施例中，在距离层20的接地表面大约0.2mm
‑
0.3mm深度处，接地0.1mm的层20的碳化物颗粒计数量可以是400
‑
500。
27.碳化物也可以被分散，使得从表面到300微米深度的碳化物的面积分数可以高于7.5％。在一些示例性实施例中，尽管碳化物的面积分数在层20的表面可以超过15％，但是碳化物的面积分数可以为约7.5％
‑
12.5％。在一些其他示例性实施例中，其中研磨层20以
除去0.1mm
‑
0.2mm的表面，在研磨表面处碳化物的面积分数可以为7.5％
‑
12.5％，并且在100
‑
300微米的深度处碳化物的面积分数可以为3％
‑
10％。可以通过使用sem来检测和确定上述碳化物特征(颗粒计数和面积分数)，如以上详细描述的。
28.作为具有这种组成和特性的渗碳层20的结果，渗碳层20可以表现出增强的表面硬度。例如，渗碳层20的表面可以表现出至少63的洛氏硬度(hrc)。在其他示例性实施例中，hrc可以为约hrc 64
‑
67。在另一个示例中，渗碳层20也可以具有至少772的维氏金字塔数(hv)，即显微硬度。该显微硬度(hv)可以取自从该渗碳层的表面到至少0.2mm的深度的抛光的切割截面。在其他示例性实施例中，hv可以是从约800
‑
940。hv可以取自渗碳层20的第一0.2mm深度的抛光截面。
29.图2是描绘示例性渗碳工艺100的流程图，该渗碳工艺可被执行以渗碳钢部件或制品，诸如图1的部件1。作为渗碳工艺100的结果，所述钢部件或制品被渗碳，具有上述部件1的组成和特性。
30.工艺100包含步骤102，其中选择初始的钢基材料。例如，该钢基材料可以具有按重量百分比计在约以下范围内的组成：
31.碳(c)0.08％
‑
0.35％锰(mn)0.5％
‑
1.3％硅(si)0％
‑
0.35％铬(cr)0.2％
‑
2.0％镍(ni)0％
‑
4％钼(mo)0.0％
‑
0.50％铌(nb)0％
‑
0.06％铝(al)0％
‑
0.08％铁(fe)余量
32.在一些其他示例性实施例中，钢基材料可以具有按重量百分比计从0.18％至0.23％的碳、0.8％至1.20％的锰、0％至0.35％的硅、0.65％至1.0％的铬、0.15％至0.45％的镍、0.15％至0.45％的钼、0.02％至0.08％的铝、0％至0.06％的铌和剩余重量百分比的铁。这种钢组成可以包含钢组成，诸如钢组成4120或4130。
33.工艺100还包含步骤104，其中使钢材成形以形成部件。对钢材的成型方式或机制没有特别的限制。此外，对钢材成形的部件也没有限制。如上所述，钢部件是轴、圆柱体、轧辊、套筒、接头和可以在装置或机械中使用或实施的任何其他钢零件。
34.在步骤104之后，工艺100包含在高于900℃的温度下，或者在一些示例中，在从约900℃至1000℃的温度下对钢部件进行渗碳的步骤106，对钢部件进行渗碳的方式或方法没有特别限制，只要渗碳将适当量的碳赋予钢部件即可，例如真空渗碳、气体渗碳等。例如，渗碳步骤106可能需要在具有碳势的气氛中加热钢部件。结果，来自大气的碳可以扩散到表面中至0.5mm至3.0mm的深度，使得碳的重量百分比在“渗碳深度”为0.35％c或更高。钢部件在其中被渗碳的气氛可以是例如烃气氛。烃气氛可以包含但不限于一氧化碳、氢气、二氧化碳和烃，诸如甲烷、氮气和水蒸气。例如，烃气氛是吸热产生的气氛，其包含约40％的h2、40％的n2、20％的co，以及痕量的co2、0.1
‑
2.0％的ch4和痕量的水蒸气。在一些示例中，烃气氛的碳势可以高于1.00cp。然而，注意大气可以是低压渗碳烃，诸如乙炔(lpc处理)。作为步骤
106的结果，可以形成钢部件的初始渗碳层，并且所述层可以包含从0.3mm至0.4mm的深度的表面起在约0.9
‑
1.3wt.％内的以重量百分比计的碳含量。
35.工艺100包含冷却渗碳钢部件的后续步骤108。对渗碳钢部件的冷却方式没有特别限制，可以是例如通过淬火。该渗碳钢部件可以被冷却，例如淬火，直到其实现从表面到0.5mm至3.0mm的深度的至少hrc 57的硬度。作为冷却的结果，具有0.5mm至3.0mm的深度的初始渗碳层可以具有至少0.35％c的碳重量百分比。
36.工艺100另外包含再加热冷却的部件的步骤110。具体地，冷却的渗碳部件可以在约760℃至830℃的温度下再加热，再次再加热钢部件的方式或方法不受特别限制，只要再加热以使表面碳的损失最小化的方式进行即可，例如，表面碳不降至0.8％的重量百分比以下并且足以将渗碳层转化为奥氏体。在一些示例中，还可以在再加热过程中向大气中添加氨。该氨可以是给予到该渗碳层的表面上的氮源，例如按重量计0.1
‑
0.4％。在再加热步骤110结束时，渗碳层的奥氏体晶粒尺寸(平均原始奥氏体晶粒直径)可以为约3
‑
8微米，如使用上述海因直线截距程序由平均晶粒直径(d)定义的。例如，渗碳层从表面到至少0.2mm的深度可以具有3.0
‑
8.0微米的原始奥氏体平均晶粒尺寸。
37.由于步骤106和110中的额外的碳扩散，钢部件的渗碳层可具有从表面经过0.3mm深度以重量百分比计在约0.9％
‑
1.60％内的增加的碳含量。另外，渗碳层可进一步包含从部件1的表面至0.1mm的深度以重量百分比计在大约0％
‑
0.5％内的氮含量。另外，由于再加热，碳化物可进一步被析出，使得每200平方微米场的碳化物颗粒计数大于350。此外，从表面到300微米深度的碳化物的面积分数可以超过10％。
38.此外，作为上述步骤的结果，渗碳层还可以表现出包含马氏体、残余奥氏体和碳化物的细晶粒微观结构。例如，细晶粒显微组织可包含至少7％比例的碳化物、70
‑
90％比例的马氏体、一些残余奥氏体和小于2体积％比例的非马氏体转变产物(通常为贝氏体和珠光体)。可以通过使用sem或光学显微镜获得所述体积百分比(例如，面积百分比或重量百分比)，如以上进一步详细讨论的。在一些示例性实施例中，细晶粒微观结构可以包含比例为7
‑
25％的碳化物，或7.5
‑
15％的碳化物。3
‑
8微米的原始奥氏体晶粒直径可导致针长为1
‑
5微米的更细的马氏体。同时，碳化物可以显示0.01
‑
0.20m2的单个截面面积。因此，除了上述的碳化物颗粒计数量之外，渗碳层还可以表现出微细的晶粒微观结构，以及最小量的残留奥氏体和非马氏体转变产物。
39.在再加热之后，工艺100包含在约0℃至约200℃的温度下对渗碳钢部件进行淬火和回火的步骤112。
40.因此，如上所述，工艺100可以向钢部件提供具有多个特性和性质的渗碳层，该渗碳层增强该层的功能性，例如硬度、表面接触疲劳寿命。
41.还应注意，由工艺100产生的渗碳钢部件可经受研磨工艺。该研磨工艺可以从该钢部件的渗碳层中去除表面层。通过研磨除去的表面层的量没有特别限制，并且可以是任何合适的量，例如，0.1mm。作为研磨的结果，应注意的是，在渗碳层中的碳、氮和碳化物颗粒的含量可以变化，如以上在图1a和图1b的渗碳层20的讨论中所详述的。
42.在下文中，将参考以下实施例和图3详细描述本发明的一个方面的效果。然而，示例中的条件是用于确认本发明的可操作性和效果(例如，表面接触疲劳性能)的示例性条件，使得本发明不限于下面进一步描述的示例。本发明可以采用各种类型的条件，只要这些
条件不脱离本发明的范围并且可以实现本发明的目的。
43.示例1
44.4122将钢级部件(钢轧辊)在碳势高于1.00cp的烃气氛中渗碳足够的时间，以形成大约1.5mm的期望渗碳层深度(厚度)。随后将渗碳钢轧辊冷却至室温。将这些钢轧辊在碳势接近1.00cp的烃气氛中再加热至760℃
‑
830℃范围内的恒定温度。之后，将钢轧辊在油中淬火。示例1的钢轧辊的渗碳情况表现出5
‑
6微米的平均粒径，200平方微米区域中的碳化物计数大于350，以及从表面到300微米深度的碳化物面积分数大于10％。
45.对比例1
46.4122将钢级部件(钢轧辊)在碳势高于1.00cp的烃气氛中渗碳足够的时间，以形成大约1.5mm的期望渗碳层深度(厚度)。将渗碳钢轧辊气体冷却至室温。钢轧辊随后在850℃的温度下在碳势接近0.80cp的烃气氛中再加热，随后，钢轧辊在油中淬火。对比例1的钢轧辊的渗碳情况表现出12
‑
14微米的平均粒径。钢轧辊在200平方微米的面积上显示出低于250的碳化物计数，并且碳化物面积％小于10％。
47.测试和结果
48.对比测试过程包括运行由硬化52100钢制成的大直径例如约125mm的负载轧辊，而运行较小直径例如约25mm的示例1和对比例1的测试轧辊。在热处理之后，研磨示例1和对比例1的两个轧辊以实现一致的表面光洁度。然后将轧辊放在测试机上，使负载轧辊对着示例1和对比例1的轧辊运行。该测试机器运行直到该测试机器检测到在这些轧辊上发生表面接触疲劳(点蚀)失效。检测后，测试机器关闭，同时还记录达到检测到的故障所需的循环数。重复该过程直至产生足够的数据点并由该数据产生威布尔图。
49.如图3的威布尔图所示，相对于对比例1的轧辊，示例1的轧辊表现出更大的表面接触疲劳寿命。对比例1的轧辊在约22,500,000寿命(循环)下显示出约25％失效，而示例1的轧辊在约46,000,000寿命(循环)下显示出约25％失效。这种表面接触疲劳性能的改善可归因于示例1的轧辊的再加热条件。相对于对比例1的轧辊，这种再加热条件有助于生产具有更细的粒径和增加的碳化物含量的轧辊(示例1)。这些特征反过来有助于改善表面接触疲劳性能，如图3所示。
50.工业实用性
51.鉴于本发明的以上方面，有可能制造可以更好地耐受引起不利的磨损、点蚀、剥落等的力的渗碳钢部件。在通常具有接触疲劳应用的钢部件如齿轮、轴和用作轴承的那些部件中，渗碳层的致密碳化物被析出，细小的原始奥氏体晶粒结构和增加的碳含量等特性可能是特别有利的。这是因为与使用常规渗碳技术或其他常规热处理技术的钢部件相比，上述特性有助于提高渗碳钢部件的表面接触疲劳性能。
52.结果，上述渗碳钢部件可能具有较长的表面接触疲劳寿命，尽管暴露于类似的磨损力。此外，本发明的渗碳钢部件还可以降低使用此类部件的机器和装置的机械故障的可能性。因此，本发明具有显著的工业实用性。
53.对于本领域技术人员清楚明白的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对所公开的机器进行各种修改和变化。通过考虑在此公开的用于机器的控制系统的说明书和实践，用于机器的控制系统的其他实施例对于本领域技术人员将是清楚明白的。本说明书和示例旨在被认为仅是示例性的，本发明的真实范围由所附权利要求及其等同物指示。