液体浸炭とガス浸炭の主な違いは、金属表面に炭素を導入するための媒体にあります。
液体浸炭（パック浸炭とも呼ばれる）は、炭素を多く含む液体に中小サイズの部品を浸漬するプロセスです。この液体は通常、メタン、プロパン、ブタンなどの炭化水素と、炭素ポテンシャルを制御するための空気の混合物である。その後、部品は約1600°Fから1700°Fの温度まで加熱され、炭素が金属表面に拡散する。液体浸炭は、小・中型の部品や、小部品を一括して個別に処理する場合によく使用される。
一方、ガス浸炭では、炭素を多く含むガス雰囲気に部品を曝します。使用されるガスは一般的に吸熱性ガスまたは合成吸熱性ガスで、メタン、プロパン、ブタンなどの炭化水素と窒素やメタノールの混合物である。部品は加熱炉に入れられ、液体浸炭と同様の温度まで加熱される。ガス雰囲気により、炭素が金属表面に拡散する。
液体浸炭の利点は、中小サイズの部品に使用できることで、ガス浸炭はより大きな部品に適しています。また、液体浸炭は浸炭層がより均一で制御されやすいため、耐摩耗性が向上し、強度も増す。しかし、ガス浸炭の方が液体浸炭よりも早く浸炭層が形成されることが多い。また、ガス浸炭は有害な化学物質を環境に放出しないという利点もあります。
近年、従来の浸炭方法に代わる方法として真空浸炭が登場しています。真空浸炭は、大気圧以下の圧力下で行われるガス浸炭のプロセスです。有害な化学物質の排出がない、処理時間が短い、エネルギー消費が少ないなど、従来の方法に比べていくつかの利点があります。また、真空浸炭は浸炭プロセスをより正確に制御できるため、より均一な浸炭層が得られます。
まとめると、液体浸炭とガス浸炭のどちらを選択するかは、部品のサイズ、希望する浸炭深さ、アプリケーションの具体的な要件などの要因によって決まります。液体浸炭は小型および中型部品によく使用され、ガス浸炭は大型部品に適しています。一方、真空浸炭は、環境への影響、処理時間、浸炭プロセスの制御の面でメリットがあります。
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