氮化處理簡介

傳統(tǒng)的合金鋼料中之鋁、鉻、釩及鉬元素對滲氮甚有幫助。這些元素在滲氮溫度中，與初生態(tài)的氮原子接觸時，就生成安定的氮化物。尤其是鉬元素，不僅作為生成氮化物元素，亦作為降低在滲氮溫度時所發(fā)生的脆性。其他合金鋼中的元素，如鎳、銅、硅、錳等，對滲氮特性并無多大的幫助。一般而言，如果鋼料中含有一種或多種的氮化物生成元素，氮化后的效果比較良好。??為了縮短氮化周期，并使氮化工藝不受鋼種的限制，在近年間在原氮化工藝基礎上發(fā)展了軟氮化和離子氮化兩種新氮化工藝。其中鋁是較強的氮化物元素，含有0.85～1.5%鋁的滲氮結果較好。在含鉻的鉻鋼而言，如果有足夠的含量，亦可得到很好的效果。但沒有含合金的碳鋼，因其生成的滲氮層很脆，容易剝落，不適合作為滲氮鋼。

不銹鋼熱處理

??1、一般過熱:熱處理加熱溫度過高或在高溫下保溫時間過長,引起奧氏體晶粒粗化稱為過熱。粗大的奧氏體晶粒會導致鋼的強韌性降低,脆性轉變溫度升高,增加淬火時的變形開裂傾向。而導致過熱的原因是爐溫儀表失控或混料(常為不懂工藝發(fā)生的)。工業(yè)上，我們常常會聽到氮化這個詞，氮化爐就是用來進行氮化操作的。過熱組織可經退火、正火或多次高溫回火后,在正常情況下重新奧氏化使晶粒細化。

??2、斷口遺傳:熱處理有過熱組織的鋼材,重新加熱淬火后,雖能使奧氏體晶粒細化,但有時仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。產生斷口遺傳的理論爭議較多,一般認為曾因加熱溫度過高而使MnS之類的雜物溶入奧氏體并富集于晶界面,而冷卻時這些夾雜物又會沿晶界面析出,受沖擊時易沿粗大奧氏體晶界斷裂。??2、斷口遺傳:熱處理有過熱組織的鋼材,重新加熱淬火后,雖能使奧氏體晶粒細化,但有時仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。

??3、粗大組織的遺傳:有粗大馬氏體、貝氏體、魏氏體組織的鋼件重新奧氏化時,以慢速加熱到常規(guī)的淬火溫度,甚至再低一些,其奧氏體晶粒仍然是粗大的,這種現(xiàn)象稱為組織遺傳性。要消除粗大組織的遺傳性,可采用中間退火或多次高溫回火處理。

氮化熱處理工藝主要分為哪幾類？

?1、離子滲氮    

??又稱輝光滲氮，是利用輝光放電原理進行的。把金屬工件作為陰極放入含氮介質的負壓容器中，通電后介質中的氮氫原子被電離，在陰陽極之間形成等離子區(qū)，在等離子區(qū)強電場作用下，氮和氫的正離子以高速向工件表面轟擊，離子的高動能轉變?yōu)闊崮?，加熱工件表面至所需溫度。復合硬化處理主要用于精密電子、五金的表面硬化防腐、該技術特點可處理高精密、易變形電子件、五金件、模具，機械部件、可控變形量在4um以內，是一項不變形硬化、防腐性較強的技術。由于離子的轟擊，工件表面產生原子濺射，因而得到凈化，同時由于吸附和擴散作用，氮遂滲入工件表面。

??2．氣體滲氮

??氣體參氮可采用一般滲氮法（即等溫滲氮）或多段（二段、三段）滲氮法。前者是在整個滲氮過程中滲氮溫度和氨氣分解率保持不變，溫度一般在４８０～５２０℃之間，氨氣分解率為１５～３０％，保溫時間近８０小時。這種工藝適用于滲層淺、畸變要求嚴、硬度要求高的零件，但處理時間過長。多段滲氮是在整個滲氮過程中按不同階段分別采用不同溫度、不同氨分解率、不同保溫時間進行滲氮和擴散。??因此，目前生產中軟氮化已廣泛應用于模具、量具、刀具(如：高速鋼i刀具)等、曲軸、齒輪、氣缸套、機械結構件等耐磨工件的處理。整個滲氮時間可以縮短到近５０小時，能獲得較深的滲層，但這樣滲氮溫度較高，畸變較大。還有以抗蝕為目的的氣體滲氮，滲氮溫度在５５０～７００＂Ｃ之間，保溫０．５～３小時，氨分解率為３５～７０％，工件表層可獲得化學穩(wěn)定性高的化合物層，防止工件受濕空氣、過熱蒸汽、氣體燃燒產物等的腐蝕。

??3.氮碳共滲  

??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。

氮化處理有哪些優(yōu)點？

（1）較高的抗蝕性  

氮化后零件表面形成了一層致密的化學穩(wěn)定性較高的氮化物層，顯著地提高了抗腐蝕性能，并能抵抗大氣、自來水、水蒸氣、油污、弱堿性溶液等的腐蝕，保持了良好的抗蝕性。

（2）變形小且具有規(guī)律性  

因為氮化溫度低，一般為480～580℃，升降溫速度又很慢，零件心部也無組織轉變，仍保持調質狀態(tài)的組織，所以氮化后的零件變形很小，而且變形的規(guī)律可以掌握和控制。