軟氮化原理

在工件表面同時深入氮、碳元素，且以滲氮為主的工藝方法， 就是在 Fe—N 系的共析溫度以下530 ～ 570 ℃，進行氮碳共滲的過程，俗稱軟氮化。其共滲機理與滲氮相似，隨著處理時間的延長，表面氮濃度不斷的增加，發(fā)生反應擴散，形成白亮層及擴散層。

氮碳共滲使用的介質(zhì)必須能在工藝溫度下分解出活性 N、C 原子。軟氮化的過程與其他化學熱處理如滲碳和氮化法一樣，共分為三個階段。

?軟氮化方法分為：氣體軟氮化、液體軟氮化及固體軟氮化三大類。碳氮共滲是將鋼件表面同時滲入碳原子河氮原子，形成碳氮共滲層，以提高工件的硬度、耐磨性和疲勞強度的處理方法。目前國內(nèi)生產(chǎn)中應用較廣泛的是氣體軟氮化。氣體軟氮化是在含有活性氮、碳原子的氣氛中進行低溫氮、碳共滲，常用的共滲介質(zhì)有尿素、甲酰胺、氨氣和三乙i醇胺，它們在軟氮化溫度下發(fā)生熱分解反應，產(chǎn)生活性氮、碳原子?；钚缘?、碳原子被工件表面吸收，通過擴散滲透工件表層，從而獲得以氮為主的氮碳共滲層。

??氣體軟氮化溫度常用560-570℃，因該溫度下氮化層硬度值較高。氮化時間常為2-3小時，由于超過2.5小時，隨時間延長，氮化層深度增加很慢。

氣體氮化

其性質(zhì)極硬Hv 1000～1200，又極脆，NH3之分解率視流量的大小與溫度的高低而有所改變，流量愈大則分解度愈低，流量愈小則分解率愈高，溫度愈高分解率愈高，溫度愈低分解率亦愈低，NH3氣在570℃時經(jīng)熱分解如下：

NH3 →〔N〕Fe 3/2 H2

經(jīng)分解出來的N，隨而擴散進入鋼的表面形成。相的Fe2 - 3N氣體滲氮，一般缺點為硬化層薄而氮化處理時間長。

氣體氮化因分解NH3進行滲氮效率低，故一般均固定選用適用于氮化之鋼種，如含有Al，Cr，Mo等氮化元素，否則氮化幾無法進行，一般使用有JIS、SACM1新JIS、SACM645及SKD61以強韌化處理又稱調(diào)質(zhì)因Al，Cr，Mo等皆為提高變i態(tài)點溫度之元素，故淬火溫度高。氣體軟氮化是在含有活性氮、碳原子的氣氛中進行低溫氮、碳共滲，常用的共滲介質(zhì)有尿素、甲酰胺、氨氣和三乙i醇胺，它們在軟氮化溫度下發(fā)生熱分解反應，產(chǎn)生活性氮、碳原子。