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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(jìn)行的。把金屬工件作為陰極放入含氮介質(zhì)的負(fù)壓容器中,通電后介質(zhì)中的氮?dú)湓颖浑婋x,在陰陽極之間形成等離子區(qū),在等離子區(qū)強(qiáng)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(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,加熱工件表面至所需溫度。氮碳共滲??即在鐵—氮共析轉(zhuǎn)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(xì)碳化物能促進(jìn)氮的擴(kuò)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(jìn)便加快了滲入速度。由于離子的轟擊,工件表面產(chǎn)生原子濺射,因而得到凈化,同時由于吸附和擴(kuò)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(yán)、硬度要求高的零件,但處理時間過長。而氮化過程中鋼的表面首先被碳飽和,在α-Fe中生成超顯微組織的碳化物促進(jìn)氮化,因而時間較長。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(jìn)行滲氮和擴(kuò)散。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(xué)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(chǎn)物等的腐蝕。
??3.氮碳共滲
??即在鐵—氮共析轉(zhuǎn)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(xì)碳化物能促進(jìn)氮的擴(kuò)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(jìn)便加快了滲入速度。此外,碳在氮化物中還能降低脆性。
氮化處理后還需要淬火嗎?
不需要淬火。
一般常用的滲氮鋼有六種如下:
(1)含鋁元素的低合金鋼(標(biāo)準(zhǔn)滲氮鋼)
(2)含鉻元素的中碳低合金鋼 SAE 4100,4300,5100,6100,8600,8700,9800系。
(3)熱作模具鋼(含約5%之鉻) SAE H11 (SKD – 61)H12,H13
(4)鐵素體及馬氏體系不銹鋼 SAE 400系
(5)奧氏體系不銹鋼 SAE 300系
鋼鐵制品發(fā)黑和發(fā)藍(lán)有什么區(qū)別?
鋼鐵制品發(fā)黑和發(fā)藍(lán)是同一種工藝,發(fā)黑就是發(fā)藍(lán),是在鋼鐵表面形成一層具有一定防護(hù)能力和裝飾性能的方法。
發(fā)黑(發(fā)藍(lán))氧化膜的特點及應(yīng)用范圍:
鋼鐵的化學(xué)氧化處理亦稱發(fā)藍(lán)。鋼鐵通過氧化處理,在表面形成一層氧化膜,膜的厚度約為0。
5~1。5μm,厚度很小,因此對工件尺寸無影響。2、氣體氮化爐構(gòu)復(fù)雜,價格稍高,操作相比而言稍有難度,但氮化質(zhì)量好,可以達(dá)到很深的滲層與較高的硬度,但需要較長的時間,氨氣的用量也很高。由于氧化是在堿性溶液中進(jìn)行的,氧化后的工件也就不會產(chǎn)生氫脆。氧化膜的組成主要是Fe3O4,稱之為磁性氧化鐵。這種氧化膜同空氣中自然形成的氧化膜相比,膜層均勻而緊密,但以覆蓋層標(biāo)準(zhǔn)來衡量,其防護(hù)性能仍很差,需要浸肥皂液,浸油或鈍化處理后,防護(hù)性能和潤滑性能才能得到提高。
氮化處理有哪些優(yōu)點?
(1)較高的抗咬合性能
一些承受高速相對滑動的零件很容易發(fā)生卡死或擦傷,而氮化零件在短時間缺乏潤滑或過熱的條件下,仍能保持高硬度,具有較高的抗咬合性能。
(2)較高的抗蝕性
氮化后零件表面形成了一層致密的化學(xué)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。