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氮碳共滲工藝特點

由Fe-N-C相圖可知，氮碳共滲溫度在565℃時，有γ相存在，它能溶解0.35%C和1.8%N。快冷時,此γ（含氮碳奧氏體）淬火轉(zhuǎn)變?yōu)棣?相（含氮碳馬氏體）。在緩冷時有γ相發(fā)生共析反應，形成（α γ'）共析體，并不斷由α相中析出γ'相，使?jié)B層硬度降低。生產(chǎn)實踐證明，氮碳共滲溫度采用560－570℃為佳，快冷比緩冷硬度有較大提高（約高出10HRC以上）。所以氮碳共滲時，特別是碳鋼一定采用快冷，如油冷，其原因也在此。（2）分解出來的活性碳、氮原子被鋼鐵表層吸收，并且達到飽和狀態(tài)。

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(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。

模具的氮碳共滲熱處理方法

氮碳共滲工藝是在液體滲氮基礎上發(fā)展起來的。早期氮碳共滲是在含氮化物的鹽浴中進行的。由于處理溫度低，一般為500~600℃，過程以滲氮為主，滲碳為輔，所以又稱為軟氮化。

氮碳共滲工藝也有氣體、液體和固體氮碳共滲工藝。使用較多的是氣體氮碳共滲工藝，尤其是以尿素、甲酰胺、三乙i醇胺為滲劑的氣體氮碳共滲為多。目前國內(nèi)外采用比較多的是低溫氣體氮碳共滲。

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(zhì),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。在緩冷時有γ相發(fā)生共析反應，形成（α γ'）共析體，并不斷由α相中析出γ'相，使?jié)B層硬度降低。

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(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。2．都是油冷3．它們的性能也差不多，表硬里韌，可承受中等沖擊，耐磨和一定腐蝕。