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氮碳共滲組織

滲層性能：

間隙進(jìn)入晶格的氮和化合生成氮化物及氮碳化臺物的氮有提高硬度的作用。形成氮化物的合金元素含量越多、硬度增加越高。同時硬度隨由外向內(nèi)不斷降低的氮含量而變化。

碳鋼化合物層的硬度約為HV 700～900，而合金鋼約HV 1000～1500。

氮碳共滲層有較高的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度，但斷面收縮率、延伸率及沖擊韌性明顯降低。這表明表層起脆性作用。

氮碳共滲工藝的優(yōu)點：

1)氮碳共滲層硬度高，碳鋼氮碳共滲處理后滲層硬度可達(dá)570~680HV，模具鋼、高速鋼、滲氮鋼共滲后硬度可達(dá)850～1200HV；滲層脆性低，有優(yōu)良的耐磨性、耐疲勞性、抗咬合性、熱穩(wěn)定性和耐蝕性。

2)工藝溫度低，且可不淬火，工件變形小。

3)處理時間短，經(jīng)濟(jì)性好。

4)設(shè)備簡單，工藝易掌握。

存在的問題是：滲層淺，承受重載荷零件不宜采用。

碳氮共滲與氮碳共滲的區(qū)別

等離子氮化由于其溫度低、滲氮周期短(溫度為500-520℃,時間為12至15小時)組織由ε相、γ相組成,基本不含有脆性ζ相,從而使熱應(yīng)力和組織應(yīng)力大為降低,變形量小,不易開裂,可作為last工序。氣體滲氮溫度一般為500~560℃,時間一般為30至50小時,采用氨氣(NH3)作滲氮介質(zhì),可以看出溫度雖然不高,但時間很長,其熱應(yīng)力就大。氮化處理溫度低，變形很小，它與滲碳、感應(yīng)表面淬火相比，變形小得多。組織由ε相、γ相組成,處理不好時有脆性ζ相。

氣體軟氨化(碳氮共滲)溫度常用560-570℃,因該溫度下氮化層硬度值較高。氮化時間常為2-3小時,因為超過2.5小時,隨時間延長,氮化層深度增加很慢。可以看出碳氮共滲的溫度較高,其組織由ε相、γ相和含氮的滲碳體Fe3 (C, N)所組成,所以熱應(yīng)力和組織應(yīng)力都較前兩者大,再者滲層薄,所以不能承受重載。氣體氮碳共滲工藝由于其處理溫度低（一般500－600℃），以滲氮為主、滲碳為輔，同時滲后的性能比單一滲氮或滲碳更理想，因而使用較廣泛。但這種處理也有優(yōu)點,由于軟氮化層不存在脆性ζ相,故氮化層硬而具有一定的韌性,不容易剝落。