渗碳是目前工业上应用最广泛的金属材料表面强化技术之一,它可有效地提高工件表面的硬度、强度、抗腐蚀能力和抗摩擦磨损能力。渗碳的主要参数有渗碳气氛、温度和时间等,它们决定着渗碳工件的表面碳浓度和渗碳层的深度。最近,随着超导技术的快速发展,强磁场热处理技术在材料科学研究中逐渐兴起。该技术就是在材料热处理过程的某个阶段施加强磁场,以达到影响材料组织及性能的目的。强磁场与温度、压力一样,都是重要的热力学参数,可以改变材料的内能。当物质处于磁场中时,附加磁自由能的存在会对整个体系的吉布斯自由能产生影响。因此,原子的扩散、物质的相变,以及相关热力学、动力学现象都会受到磁场的影响。
同时,磁场对于Ni原子的扩散没有影响。因此利用纯铁和Fe—C扩散耦研究表明,经800℃(奥氏体铁素体两相区温度)24h热处理时,H=10T的磁场抑制了碳原子的扩散。由于材料渗碳过程主要受碳原子的扩散行为控制,所以外加强磁场可能会对渗碳有重要影响。