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气体碳氮共渗工艺常见问题

发布时间: 2013-12-10 14:50:31
1、气体碳氮共渗工艺的缺陷及防止缺陷的方法 (1)黑色组织
  碳氮共渗黑色组织比渗碳出现的黑色组织概率高。黑色组织的防止、消除方法是:①尽量使用含钼、镍的钢材;②改进工艺方法,如提高共渗温度、提高冷却速度、充分干燥氨气、减少排气阶段及共渗前期的供氨量等;③消除方法是重新加热淬火,要加快冷却速度。
(2)后续表面处理困难
  碳氮共渗工件后续表面发黑、磷化处理。解决办法:碳氮共渗时减少通氨气鼠。表面发黑、磷化处理的工件在矿物酸中多浸泡一些时间可以解决。
2、气体碳氮共渗的工件性能 一般碳氮共渗后缓冷的组织与渗碳的相似,也可分为过共析区、共析区、亚共析区,仅在表层有较多的碳氮化物。经淬火后,在渗层中含有较多的残余奥氏体。共渗层组织外层为碳氮化物+马氏体+残余奥氏体,扩散层为马氏体+残余臭氏体。 碳氮化物使工件表面造成很大的压应力,使碳氮共渗层比渗碳层有较高的耐磨性和高的接触疲劳强度,且具有较小的动摩擦系数。 由于大多数合金元素易形成碳氮化物并阻碍碳氮原子向内扩散,致使表层碳氮浓度增高,化合物层较薄,扩散层较浅,同时使残余奥氏体量增加。碳氮共渗后的弯曲强度和冲击韧性,随共渗层中残余奥氏体的增加而降低;但一定数量的残余奥氏体可以提高耐磨性,残余奥氏体过多则又会降低耐磨性,这是因为过多的残余奥氏体使接触面产生胶合而加速磨损。 碳氮共渗、淬火后(未经冷处理)的硬度在共渗层表面区的硬度较次表面稍低。这是因为其中有一定量的残余奥氏体存在。残余奥氏体量越多,硬度值的降低越多;当共渗层很薄时,最高硬度区才接近于共渗层的表面,随着共渗层厚度的增加,最高硬度区向中心移动。 3、气体浅层碳氮共渗工艺的特点 气体浅层碳氮共渗是指渗层厚度小于0. 3mm的技术要求。碳氮共渗工艺特点如下。
  ①使用渗剂一般采用氮基气氛+富化气+氨:a.丙酮+甲醇+氨;b.甲醇+乙醇+氨。
  ②共渗温度大多在850~870℃,共渗时间短,一般都在1~2h,共渗速度在0.15~0. 20mm/h。
  ③共渗工艺中不需要扩散共渗阶段。
  ④共渗之后直接水冷淬火或油冷淬火,不需要重新加热淬火。
4、气体浅层碳氮共渗工艺适用的产品 轻载荷工作条件下使用的五金件、钓鱼钩、自行车零件、紧固件、冲压件等中广泛使用气体浅层碳氮共渗工艺。 由于气体浅层碳氮共渗工艺时间短、直接淬火等特点,适用于连续热处理生产处理。带用的设备是网带式连续热处理炉、振底炉。这些炉型克服了工件在炉中到温时间先后对同炉工件渗层均匀性的影响和淬火转移造成的淬火不均匀和氧化现象。 本文参考《热处理工艺问答》一书。
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