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發布時間:2020-11-17 11:34  
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氮碳共滲
在工件表面同時滲入氮、碳元素的工藝過程,稱為氮碳共滲。該工藝可在氣體、液體、固體等多種介質中進行。
那氣體氮碳共滲法根據使用化學介質與工藝方法特點有什么呢:
混合氣體氮碳共滲法——使用吸熱型(RX)氣體與氨氣或放熱型(DX)與氨氣;
尿素熱分解氮碳共滲法;
含碳和氮有機i溶劑滴入法——使用三乙i醇胺(或甲酰胺、或乙i二胺);
含氧氣氛的氣體氮碳共滲法。
滲氮或氮碳共滲改變組織狀態,因而也改變鋼鐵材料在靜載荷和交變應力下的強度性能、摩擦性、成形性及腐蝕性。當處理溫度低于600℃時,就不會象奧氏體淬火那樣發生組織轉變,以致可以以任意速度進行冷卻,而不出現馬氏體。與淬火相比較,滲氮件和工具的尺寸和形狀變化是極微小的。因而可簡化或完全取消后加工處理,此外,能量消耗比其他熱處理稍小。在所有工業領域中,應用滲氮或氮碳共滲提高強度、抗磨損和抗腐蝕性能,已在技術上獲得廣泛應用。鋼在氮化后,不再需要進行淬火便具有很高的表面硬度大于HV850)及耐磨性。
氮碳共滲工藝的優點:
1)氮碳共滲層硬度高,碳鋼氮碳共滲處理后滲層硬度可達570~680HV,模具鋼、高速鋼、滲氮鋼共滲后硬度可達850~1200HV;滲層脆性低,有優良的耐磨性、耐疲勞性、抗咬合性、熱穩定性和耐蝕性。
2)工藝溫度低,且可不淬火,工件變形小。
3)處理時間短,經濟性好。
4)設備簡單,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,從而使熱應力和組織應力大為降低,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,可以看出溫度雖然不高,但時間很長,其熱應力就大。組織由ε相、γ相組成,處理不好時有脆性ζ相。由于青鹽引起嚴重公害,又發展為加尿素為主要成分的氮碳共滲,雖然不用青鹽,但鹽浴仍有青酸根,且使用過程鹽浴成分不穩定,因而液體氮碳共滲工藝的應用受到限制。
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,所以熱應力和組織應力都較前兩者大,再者滲層薄,所以不能承受重載。但這種處理也有優點,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。當處理溫度低于600℃時,就不會象奧氏體淬火那樣發生組織轉變,以致可以以任意速度進行冷卻,而不出現馬氏體。