氮化處理簡(jiǎn)介

傳統(tǒng)的合金鋼料中之鋁、鉻、釩及鉬元素對(duì)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(shí)，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(shí)所發(fā)生的脆性。其他合金鋼中的元素，如鎳、銅、硅、錳等，對(duì)滲氮特性并無(wú)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(chǔ)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(qiáng)的氮化物元素，含有0.85～1.5%鋁的滲氮結(jié)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(méi)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(guò)熱:熱處理加熱溫度過(guò)高或在高溫下保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),引起奧氏體晶粒粗化稱為過(guò)熱。粗大的奧氏體晶粒會(huì)導(dǎo)致鋼的強(qiáng)韌性降低,脆性轉(zhuǎn)變溫度升高,增加淬火時(shí)的變形開(kāi)裂傾向。而導(dǎo)致過(guò)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(huì)聽(tīng)到氮化這個(gè)詞，氮化爐就是用來(lái)進(jìn)行氮化操作的。過(guò)熱組織可經(jīng)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(xì)化。

??2、斷口遺傳:熱處理有過(guò)熱組織的鋼材,重新加熱淬火后,雖能使奧氏體晶粒細(xì)化,但有時(shí)仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭(zhēng)議較多,一般認(rèn)為曾因加熱溫度過(guò)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(shí)這些夾雜物又會(huì)沿晶界面析出,受沖擊時(shí)易沿粗大奧氏體晶界斷裂。??2、斷口遺傳:熱處理有過(guò)熱組織的鋼材,重新加熱淬火后,雖能使奧氏體晶粒細(xì)化,但有時(shí)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(shí),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(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(yáng)極之間形成等離子區(qū)，在等離子區(qū)強(qiáng)電場(chǎng)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(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱工件表面至所需溫度。?fù)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(shù)特點(diǎn)可處理高精密、易變形電子件、五金件、模具，機(jī)械部件、可控變形量在4um以內(nèi)，是一項(xiàng)不變形硬化、防腐性較強(qiáng)的技術(shù)。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(shí)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(gè)滲氮過(guò)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(shí)間近８０小時(shí)。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(shí)間過(guò)長(zhǎng)。多段滲氮是在整個(gè)滲氮過(guò)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(shí)間進(jìn)行滲氮和擴(kuò)散。??因此，目前生產(chǎn)中軟氮化已廣泛應(yīng)用于模具、量具、刀具(如：高速鋼i刀具)等、曲軸、齒輪、氣缸套、機(jī)械結(jié)構(gòu)件等耐磨工件的處理。整個(gè)滲氮時(shí)間可以縮短到近５０小時(shí)，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(shí)，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(guò)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(shí)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(guò)來(lái)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。

氮化處理有哪些優(yōu)點(diǎn)？

（1）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(lái)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?yàn)榈瘻囟鹊?，一般?80～580℃，升降溫速度又很慢，零件心部也無(wú)組織轉(zhuǎn)變，仍保持調(diào)質(zhì)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。