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        碳氮共滲
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        滲氮案例展示
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        滲氮案例展示
        發布日期:2020-12-08 瀏覽次數:總瀏覽:

            滲氮,是在一定溫度下一定介質中使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。常見有液體滲氮、氣體滲氮、離子滲氮。傳統的氣體滲氮是把工件放入密封容器中,通以流動的氨氣并加熱,保溫較長時間后,氨氣熱分解產生活性氮原子,不斷吸附到工件表面,并擴散滲入工件表層內,從而改變表層的化學成分和組織,獲得優良的表面性能。如果在滲氮過程中同時滲入碳以促進氮的擴散,則稱為氮碳共滲。常用的是氣體滲氮和離子滲氮。

            低溫氮碳共滲又稱軟氮化,即在鐵-氮共析轉變溫度以下,使工件表面在主要滲入氮的同時也滲入碳。碳滲入后形成的微細碳化物能促進氮的擴散,加快高氮化合物的形成。這些高氮化合物反過來又能提高碳的溶解度。碳氮原子相互促進便加快了滲入速度。此外,碳在氮化物中還能降低脆性。氮碳共滲后得到的化合物層韌性好,硬度高,耐磨,耐蝕,抗咬合。

        常用的氮碳共滲方法有液體法和氣體法。處理溫度530~570℃,保溫時間1~3小時。早期的液體鹽浴用氰鹽,以后又出現多種鹽浴配方。常用的有兩種:中性鹽通氨氣和以尿素加碳酸鹽為主的鹽,但這些反應產物仍有毒。氣體介質主要有:吸熱式或放熱式氣體(見可控氣氛)加氨氣;尿素熱分解氣;滴注含碳、氮的有機溶劑,如甲酰胺、三乙醇胺等。

            氰化cyaniding,指高溫碳氮共滲(早期的碳氮共滲是在有毒的氰鹽浴中進行)。由于溫度比較高,碳原子擴散能力很強,所以以滲碳為主, 形成含氮的高碳奧氏體,淬火后得到含氮高碳馬氏體。由于氮的滲入促進碳的滲入, 使共滲速度較快,保溫4~6h可得到0.5~0.8mm的滲層,同時由于氮的滲入,提高了過冷奧氏體的穩定性,加上共滲溫度比較低,奧氏體晶粒不會粗大,所以鋼件碳氮共滲后可直接淬油,滲層組織為細針狀的含氮馬氏體加碳氮化合物和少量殘余奧氏體。碳氮共滲層比滲碳層有更高的硬度、耐磨性、抗蝕性、彎曲強度和接觸疲勞強度。但一般碳氮共滲層比滲碳層淺,所以一般用于承受載荷較輕,要求高耐磨性的零件。

        氮碳共滲不僅能提高工件的疲勞壽命、耐磨性、抗腐蝕和抗咬合能力,而且使用設備簡單,投資少,易操作,時間短和工件畸變小,有時還能給工件以美觀的外表。

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