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氮碳共滲是在液體滲氮基體上發(fā)展起來(lái),所用鹽浴是劇i毒的青鹽。但這種處理也有優(yōu)點(diǎn),由于軟氮化層不存在脆性ζ相,故氮化層硬而具有一定的韌性,不容易剝落。為了提高鹽浴活性,促使?jié)B氮和滲碳過(guò)程加速,通入空氣或氧氣,即產(chǎn)生氧化過(guò)程加大氮和碳原子的活性。由于青鹽引起嚴(yán)重公害,又發(fā)展為加尿素為主要成分的氮碳共滲,雖然不用青鹽,但鹽浴仍有青酸根,且使用過(guò)程鹽浴成分不穩(wěn)定,因而液體氮碳共滲工藝的應(yīng)用受到限制。氣體氮碳共滲工藝由于其處理溫度低(一般500-600℃),以滲氮為主、滲碳為輔,同時(shí)滲后的性能比單一滲氮或滲碳更理想,因而使用較廣泛。
氮碳共滲工藝特點(diǎn)
氮和碳同時(shí)共滲與單一滲氮相出具有以下特點(diǎn):1.由于活性碳原子的存在,使?jié)B氮速度加快,一旦表層ε相形成,將為共滲溫度下滲碳創(chuàng)造條件。氣體氮碳共滲工藝由于其處理溫度低(一般500-600℃),以滲氮為主、滲碳為輔,同時(shí)滲后的性能比單一滲氮或滲碳更理想,因而使用較廣泛。這表明碳與氮在共滲中是相互起促進(jìn)作用的。因而氮碳共滲速度遠(yuǎn)高于單一滲氮速度。2.在氮碳共滲化合物層ε相中:除含有氮外,還含有一定量碳(約2%)。由于ε相中含有碳,使ε相的脆性降低。這表明氮碳共滲后的白亮化合物層不呈現(xiàn)脆性。
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。
碳氮共滲與氮碳共滲的區(qū)別?
碳氮共滲又叫青化,氮碳共滲又叫軟氮化!1.前者熱處理溫度830左右;后者540左右。2.都是油冷3.它們的性能也差不多,表硬里韌,可承受中等沖擊,耐磨和一定腐蝕。4.適合材料,前者低中碳鋼及其合金鋼,后者中高碳鋼及其合金鋼。
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;碳氮共滲以滲碳為主,有中高溫碳氮共滲。