氮碳共滲工藝特點(diǎn)

由Fe-N-C相圖可知，氮碳共滲溫度在565℃時(shí)，有γ相存在，它能溶解0.35%C和1.8%N。快冷時(shí),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(shí)有γ相發(fā)生共析反應(yīng)，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。廣義的碳氮共滲可以分為碳氮共滲和氮碳共滲，氮碳共滲以滲氮為主，即低溫碳氮共滲。生產(chǎn)實(shí)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(shí)，特別是碳鋼一定采用快冷，如油冷，其原因也在此。

滲層組織與性能：

氮碳共滲組織由化合物層和擴(kuò)散層組成。

一般，化合物層厚度約2～25μm。

1．化合物層氮碳共滲層外層在硝i酸酒精腐蝕以后發(fā)亮，幾乎看不出組織。其組成相將隨鋼種而變。

碳鋼中化合物層是由Fe2~3N、FexCyNz、Fe4N和Fe3C相組成，而合金鋼中化合物層是含Cr、Mo、AI等氮化物和合金氮碳化合物組成。

2．?dāng)U散層

連接在化合物層下的是氮碳共滲層的其余部分，大多呈界限清晰的明顯過(guò)渡形式，其組成也隨鋼種而變。

碳鋼中擴(kuò)散層是由α-Fe、Fe4N、Fe3(CN)組成，而合金鋼除α-Fe、Fe4N外，還由合金氮化物（如AlN、CrN、MoN等）與(FeMe)3(N、C)組成。

氮碳共滲組織

滲層性能：

間隙進(jìn)入晶格的氮和化合生成氮化物及氮碳化臺(tái)物的氮有提高硬度的作用。形成氮化物的合金元素含量越多、硬度增加越高。同時(shí)硬度隨由外向內(nèi)不斷降低的氮含量而變化。

碳鋼化合物層的硬度約為HV 700～900，而合金鋼約HV 1000～1500。

氮碳共滲層有較高的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度，但斷面收縮率、延伸率及沖擊韌性明顯降低。這表明表層起脆性作用。

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(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。早期氮碳共滲是在含氮化物的鹽浴中進(jìn)行的。由于處理溫度低，一般為500~600℃，過(guò)程以滲氮為主，滲碳為輔，所以又稱為軟氮化。

氮碳共滲工藝的優(yōu)點(diǎn)：

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(guó)內(nèi)外采用比較多的是低溫氣體氮碳共滲。