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碳氮共渗温度的选择
温度的升高、渗入速度显著加快。在常用的碳氮共渗温度范围内,随着温度的升高,聊城热处理加工厂,氮的表面层浓度越来越低,而且急剧下降,而碳的含量却逐渐提高,特别是碳原子的渗入深度大大提高,但是高温下碳原子扩散加速所以碳的浓度达到一定值后又降低。
碳氮共渗温度较低时表面易形成脆性的高氮低碳化合物ε相,温度升高时可获得含氮渗碳体。另外,由于氮的作用及氮碳的共同作用,碳氮共渗后的残余奥氏体量比渗碳时多且与共渗温度有关,温度的提高残余奥氏体在渗层中的分布加深,而其数量随温度的升高先是降低而后又随温度的升高而增加
气体氮化
气体氮化是将工件放入一个密封空间内,通入氨气,加热到500-580℃保温几个小时到几十个小时。氨气在400℃以上将发生如下分解反应:2NH3—→3H2+2[N],从而炉内就有大量活性氮原子,活性氮原子[N]被钢表面吸收,并向内部扩散,从而形成了氮化层。
以提高硬度和耐磨性的氮化通常渗氮温度为500—520℃。停留时间取决于渗氮层所需要的厚度,一般以0.01mm/h计算。因此为获得0.25—0.65mm的厚度,所需要的时间约为20—60h。提高渗氮温度,虽然可以加速渗氮过程,但会使氮化物聚集、粗化,从而使零件表面层的硬度降低。
对于提高硬度和耐磨性的氮化,在氮化时必须采用含Mo、A、V等元素的合金钢,如38CrMoAlA、38CrMoAA等钢。这些钢经氮很后,在氮化层中含有各种合金氮化物,如:AlN、CrN、MoN、VN等。这些氮化物具有很高的硬度和稳定性,并且均匀弥散地分布于钢中,使钢的氮化层具有很高的硬度和耐磨性。Cr还能提高钢的淬透性,使大型零件在氮化前调质时能得到均匀的机械性能。Mo还能细化晶粒,并降低钢的第二类回火脆性。如果用普通碳钢,在氮化层中形成纯氮化铁,当加热到较高温度时,易于分解聚集粗化,不能获得高硬度和高耐磨性。
抗腐蚀氮化温度一般在600—700℃之间,分解率大致在40—70%范围,停留时间由15分钟到4小时不等,深度一般不**过0.05m m。对于抗腐蚀的氮化用钢,可应用任何钢种,都能获得良好的效果。
一、氮化的机理
氮化是将工件放入大量活性氮原子的介质中,在一定温度与压力下,把氮原子渗入钢件表面,形成富氮硬化层的热处理。
二、氮化的作用
1、氮化能使零件表面有更高的硬度和耐磨性。例如用38CrMoAlA钢制作的零件经氮化处理后表面的硬度可达HV=950—1200,相当于HRC=65—72,而且氮化后的高强度和高耐磨性保持到500—600℃,不会发生显著的改变。
2、能提高抗疲劳能力。由于氮化层内形成了更大的压应力,因此在交变载荷作用下,热处理加工厂家,零件表现出具有更高的疲劳极限和较低的缺口敏感性,热处理,氮化后工件的疲劳极限可提高15—35%。
3、提高工件抗腐蚀能力,由于氮化使工件表面形成一层致密的、化学稳定性较高的ε相层,在水蒸气中及碱性溶液中具有高的抗腐蚀性,此种氮化法又简单又经济,可以代替镀锌、发蓝,以及其它化学镀层处理。此外,有些模具经过氮化,不但可以提高耐磨性和抗腐性,还能减少模具与零件的粘合现象,延长模具的工作寿命。