氮化處理資料整理

1、氮化處理：又名擴(kuò)散滲氮或滲氮氮化處理是指一種在一定溫度下一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝。經(jīng)氮化處理的制品具有優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性Ps：是一種表面熱處理工藝，表面滲人氮元素，有一層很薄的化合物層（白亮層）。既 耐磨，又有一定的耐蝕性。一般情況下氮化處理是最后一道工序但要求精度高的也可以加一道精磨或超精磨工序，一般為研磨，不再進(jìn)行別的切削加工。氮化的作用1、 氮化能使零件表面有更高的硬度和耐磨性。例如用38CrMoAIA鋼制作的零件經(jīng)氮化處理后表面的硬度可達(dá)hv=950 1200，相當(dāng)于hrc=65 72,而且氮化后的高強(qiáng)度和高耐磨性保持到500600 &#

2、39;C,不會(huì)發(fā)生顯著的改變。2、能提高抗疲勞能力。由于氮化層形成了更大的壓應(yīng)力，因此在交變載荷作用下，零件表現(xiàn)岀具有更高的疲勞極限和較低的缺口敏感性，氮化后工件的疲勞極限可提高15 35%。3、 提高工件抗腐蝕能力， 由于氮化使工件表面形成一層致密的、化學(xué)穩(wěn)定性較高的£相層，在水蒸 氣中及堿性溶液中具有高的抗腐蝕性，此種氮化法又簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)，可以代替鍍鋅、發(fā)藍(lán)，以及其它化學(xué)鍍層處理。此外，有些模具經(jīng)過(guò)氮化，不但可以提高耐磨性和抗腐性，還能減少模具與零件的粘合現(xiàn)象，延 長(zhǎng)模具的工作壽命。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞性，耐蝕性及耐高溫的特性，表面改性顯著，且處理前后尺寸變化小， 能保持制件

3、的精度。以提高耐磨性、抗疲勞性能為目的的滲氮通常在500570 C進(jìn)行；以提高耐蝕性為目的的滲氮溫度也不高于 650 C。實(shí)際應(yīng)用：鉆頭、螺絲攻、擠壓模、壓鑄模、鍛壓機(jī)用鍛造模、螺桿、連 桿、曲軸、吸氣及排氣活門及齒輪凸輪等均有使用。（大概耐到什么程度）缺點(diǎn)：氮化的零件其氮化層一般比較淺（淺淺的一層），為0.04mm左右，再深就比較困難 < 太脆>，故一般氮化零件不能承受重載荷。適用材料：主要用于合金鋼類，鑄鐵，碳鋼，合金鋼，不銹鋼，鈦合金。關(guān)于硬氮化和軟氮化：硬氮化：又名滲氮，也稱常規(guī)氮化，滲入鋼表面的是單一 “氮”元素。滲入鋼表面的是單一的氮元素, 在法上有氣體法和離子法等。對(duì)

4、于結(jié)構(gòu)零件通常選用的鋼種為含鉻、鉬、鈦、鋁等合金元素的專用鋼（下 有解釋滲氮鋼），也有在其它鋼種上進(jìn)行滲氮的，例如不銹鋼、模具鋼等。滲氮處理的溫度通常在480540 C圍（既要保持工件的心部的調(diào)質(zhì)硬度又要使?jié)B氮層的硬度達(dá)到要求值），處理的時(shí)間按照要求深度不同，一般為1570小時(shí)，甚至更長(zhǎng)。滲氮的著眼點(diǎn) 是希望獲得較深厚度（0.10.65mm,也有要求更深一些 的）具有高硬度的呈彌散狀的合金氮化物層（即擴(kuò)散層），對(duì)于出現(xiàn)外表層的化合物層（白亮層）則希望 盡可能的淺簿，甚至希望沒(méi)有。軟氮化：學(xué)名氮碳共滲（液體氮化），早期把聯(lián)（俄羅斯）的液體法翻譯為低溫氰化?，F(xiàn)在國(guó)流 行的有氣體法、無(wú)（低）毒液體法

5、和離子法。滲入鋼表面的元素以氮為主，同時(shí)添加了 碳。碳的加入使 表面化合物層（白亮層）的形成和性能得到某些甚至是明顯的改善。這里要強(qiáng)調(diào)一下，和滲氮不同的地是：氮碳共滲的著眼點(diǎn)是希望獲得一定厚度（一般為1020呵，也有要求20 口以上的，目前實(shí)驗(yàn)室里據(jù)稱在碳素鋼上曾經(jīng)達(dá)到的厚度為 110呵）硬度高、脆性小、沒(méi)有或很少疏松等性能優(yōu)良的白亮層，至于次表 面的擴(kuò)散層，按照鋼種和使用要求不同雖然有時(shí)需要作某些調(diào)整，但處于次要地位了。氮碳共滲的適用廣泛，幾乎覆蓋所有常用鋼種和鑄鐵。以碳素鋼為例，按照氮碳共滲處理的溫度分為鐵索體氮碳共滲(520590 C)和奧氏體氮碳共滲(600720 C)，處理的時(shí)間一般

6、為 26小時(shí)，前者獲得的白亮層為鐵氮化合 物，后者快冷后在鐵氮化合物層的下面還有一層含氮奧氏體+馬氏體層(512 pm)。為了增強(qiáng)和改善白亮層的性能，我國(guó)的熱處理工作者還采用了在滲氮的同時(shí)又單獨(dú)或組合添加硼、氧、硫、稀土等元素，做 了大量的工作，并且大都不同程度的取得看得岀來(lái)的效果。這種探索，至今興未艾，是熱處理工作者孜孜 以求的熱點(diǎn)之一。液體氮化又名軟氮化兩者的比較軟氮化含義不是指獲得的硬度比所謂的硬氮化的硬度低，而是含有簡(jiǎn)便、省事、費(fèi)用低的意思。硬氮化表面白層不可避免地出現(xiàn)£多相化合物層(Fe2-3N )，脆性大，所以氮化后需將此層磨削去掉軟氮化表面的多相化合物白層中沒(méi)有硬氮化白

7、層中高脆性的Fe2No通常白層中的Fe3N與Fe4N約占80%碳化物約占20%。該化合物白層即為抗磨層。所以軟氮化必須獲得一定白亮層才算合格。兩者氮化的用處一般氮化應(yīng)用于載荷大，接觸疲勞相對(duì)要求高的工件，強(qiáng)調(diào)深層深度。 而軟氮化的作用就是滲速快，一般用于載荷小的工件，滲層要求淺。氮化用鋼簡(jiǎn)介氮化鋼在氮化處理中的作用？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

8、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。其中鋁是最強(qiáng)的氮化物元素，含有0.851.5%鋁的滲氮結(jié)果最佳。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。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) 肥粒鐵及麻田散鐵系不銹鋼SAE 400系(5) 奧斯田鐵系不銹鋼SAE 30

9、0系(6) 析出硬化型不銹鋼17 - 4PH，17 -7PH，A -286等含鋁的標(biāo)準(zhǔn)滲氮鋼，在氮化后雖可得到很高的硬度及高耐磨的表層，但其硬化層亦很脆。相反的，含鉻的低合金鋼硬度較低，但硬化層即比較有韌性，其表面亦有相當(dāng)?shù)哪湍バ约澳褪男?。因此選用材料時(shí)，宜注意材料之特微，充分利用其優(yōu)點(diǎn)，符合零件之功能。至于工具鋼如H11 ( SKD61) D2 (SKD -11 )，即有高表面硬度及高心部強(qiáng)度。以抗磨損、抗疲勞為主的滲氮件常用含0.15 %0.45% C的合金結(jié)構(gòu)鋼；用量最大的是含0.25 %0.40% c的鉻鉬鋁鋼、鉻鉬鋼、鉻鎳鉬鋼、鉻鎳鎢鋼。以抗大氣、雨水、水蒸氣等介質(zhì)腐蝕為主的滲氮件

10、則常用低碳鋼和中碳鋼。模具鋼、高速工具鋼與不銹鋼工件亦可采用滲氮作為提高耐用度的手段。表中列出部分常用滲氮鋼的鋼號(hào)及主要性能和用除.部分常用滲氮鋼的鋼號(hào)、主要性能和用途類別鋼號(hào)滲氮后性能用途低碳鋼08、10、15、20、A3、08AI、30抗大氣與水等的腐蝕螺栓、螺母、銷釘、把手中碳鋼40、45、40Mrt、45Mn、耐磨、抗疲勞軸和中、輕載齒輪中碳合金鋼38CrMoAIA、38Cr2MoAIA、35CrMo、35(NiMo、42CrMo、40crNiMo、30Cr3WA、50CrVA、38CrWVAlA耐磨，抗疲勞性優(yōu)良，可承受 重載荷坦克、飛機(jī)、大型機(jī)床的主軸、鏜桿、重載齒輪、絲杠、缸 套

11、模具鋼Cr12MoV、Cr12Mo、4Cr5MoV1Si，3Cr2W8V、5CrNiMo 5CrMnMo耐磨、抗熱疲勞與沖擊疲勞、 型腔溫度低于600 C保持高硬 度沖模、拉伸模、壓鑄模、擠 壓模高速鋼W6M05cr4V2耐磨及紅硬性優(yōu)良高速鋼刀具不銹鋼等 高合金鋼1Cr13、2Cr13、1Crl8Ni9Ti、1Crl8Ni9、25Crl8Ni8W2、45Crl4Nn4W2Mo、1Crl7Nil3M02Nb、3Cr19Ni9MoWNbTi耐磨性、紅硬性及高溫強(qiáng)度優(yōu) 良，600 C以下長(zhǎng)期工作，多 種介質(zhì)中耐腐蝕紡紗機(jī)走絲槽、泵軸、葉輪、 閥桿、腐蝕介質(zhì)中工作的齒輪氮化處理技術(shù)流程：調(diào)質(zhì)后的零件

12、，在滲氮處理前須澈底清洗乾凈，茲將包括清洗的滲氮工作程序分述如下：(1 )滲氮前的零件表面清洗大部分零件，可以使用氣體去油法去油后立刻滲氮。但在滲氮前之最后加工法若采用拋光、研磨、磨光 等，即可能產(chǎn)生阻礙滲氮的表面層，致使?jié)B氮后，氮化層不均勻或發(fā)生彎曲等缺陷。此時(shí)宜采用下列二種 法之一去除表面層。第一種法在滲氮前首先以氣體去油。然后使用氧化鋁粉將表面作abrassive cleaning第二種法即將表面加以磷酸皮膜處理(phosphate coating )。(2) 滲氮爐的排除空氣將被處理零件置于滲氮爐中，并將爐蓋密封后即可加熱，但加熱至150 'C以前須作爐排除空氣工作。排除爐的主

13、要功用是防止氨氣分解時(shí)與空氣接觸而發(fā)生爆炸性氣體，及防止被處理物及支架的表面氧 化。其所使用的氣體即有氨氣及氮?dú)舛N。排除爐空氣的要領(lǐng)如下：(1) 被處理零件裝妥后將爐蓋封好，開(kāi)始通無(wú)水氨氣，其流量盡量可能多。(2) 將加熱爐之自動(dòng)溫度控制設(shè)定在150 C并開(kāi)始加熱(注意爐溫不能高於150C)。(3) 爐中之空氣排除至10%以下，或排出之氣體含 90%以上之NH3時(shí)，再將爐溫升高至滲氮溫度。(3) 氨的分解率滲氮是鋪及其他合金元素與初生態(tài)的氮接觸而進(jìn)行，但初生態(tài)氮的產(chǎn)生，即因氨氣與加熱中的鋼料接觸時(shí)鋼料本身成為觸媒而促進(jìn)氨之分解。雖然在各種分解率的氨氣下，皆可滲氮，但一般皆采用1530 %的分

14、解率，并按滲氮所需厚度至少保持410小時(shí)，處理溫度即保持在 520 C左右。(4) 冷卻大部份的工業(yè)用滲氮爐皆具有熱交換機(jī)，以期在滲氮工作完成后加以急速冷卻加熱爐及被處理零件。即滲氮完成后，將加熱電源關(guān)閉，使?fàn)t溫降低約50 C，然后將氨的流量增加一倍后開(kāi)始啟開(kāi)熱交換機(jī)。此時(shí)須注意觀察接在排氣管上玻璃瓶中，是否有氣泡溢岀，以確認(rèn)爐之正壓。等候?qū)霠t中的氨氣安定后，即可 減少氨的流量至保持爐中正壓為止。當(dāng)爐溫下降至150 C以下時(shí)，即使用前面所述之排除爐氣體法，導(dǎo)入空氣或氮?dú)夂罂蓡㈤_(kāi)爐蓋。氮化處理的分類應(yīng)用最廣泛的是氣體滲氮，其次為離子滲氮，鹽浴滲氮(不包括兼有滲碳作用的氮碳共滲)和固體滲氮用 戶

15、極少。氣體滲氮?dú)怏w氮化系於1923年由德國(guó)AF ry所發(fā)表，氣體氮化是將工件放入一個(gè)密封空間，通入氨氣，加熱到500-580 C保溫幾個(gè)小時(shí)到幾十個(gè)小時(shí)。將工件置於爐，利 NH3氣直接輸進(jìn)500550 'C的氮化爐，保持20100小時(shí)，使NH3氣分解為原子 狀態(tài)的(N)氣與(H)氣而進(jìn)行滲氮處理，在使鋼的表面產(chǎn)生耐磨、耐腐蝕之化合物層為主要目的，其厚度約為0.020.2m / m,其性質(zhì)極硬Hv 10001200,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 C時(shí)經(jīng)熱

16、分解如下：NH3 NFe + 2/3 H2從而爐就有大量活性氮原子，活性氮原子N被鋼表面吸收，并向部擴(kuò)散，從而形成了氮化層。經(jīng)分解出來(lái)的N，隨而擴(kuò)散進(jìn)入鋼的表面形成。相的Fe2 - 3N氣體滲氮，一般缺點(diǎn)為硬化層薄而氮化處理時(shí)間長(zhǎng)氣體氮化因分解 NH3進(jìn)行滲氮效率低，故一般均固定選用適用於氮化之鋼種，如含有Al，Cr，Mo等氮化元素，否則氮化幾無(wú)法進(jìn)行，一般使用有JIS SACM1新JIS SACM645及SKD61以強(qiáng)韌化處理又稱調(diào)質(zhì)因Al，Cr，Mo等皆為提高變態(tài)點(diǎn)溫度之元素，故淬火溫度高，回火溫度亦較普通之構(gòu)造用合金鋼高， 此乃在氮化溫度長(zhǎng)時(shí)間加熱之間，發(fā)生回火脆性，故預(yù)先施以調(diào)質(zhì)強(qiáng)韌化

17、處理。NH3氣體氮化，因?yàn)闀r(shí)間長(zhǎng)表面粗糙，硬而較脆不易研磨，而且時(shí)間長(zhǎng)不經(jīng)濟(jì)，用於塑膠射出形機(jī)的送料管及螺旋桿的氮化。團(tuán)£-33-19漫氛層応底過(guò)理示育囹：一曲爐內(nèi)不犧顯人孰遂一氮分子向全厲表面在務(wù)一鬣孫干械金用裊喜吸陽(yáng) 一冕分于在相界面上車斷堆如旳戒H原干和藝原子-恬性:原子復(fù)合莊分 半*姪柑典曲尼應(yīng)葩護(hù)叢層界才斷從"內(nèi)揶出一表直吸弗的氮原手傷馨干a-Fe 中 了賽礙子由金用喪網(wǎng)向內(nèi)耦擴(kuò)故.井產(chǎn)生一底的按度分布 ®出更趙過(guò)在 “ E申的落解度后，表層幵始年成亂化物一亂化樹(shù)沿金屬卷面的垂斎方向和平 存山向K先 訂克匪議次滋臉丫榕角土幡 ®盤(pán)化蜃不斷培原

18、一胃從浜化 料冋窯屬內(nèi)器礦觸常用的滲氮介質(zhì)有氨、氨與氮、氨與氫、氨與預(yù)先在爐外分解的氨分解氣的混合氣。氨在300 C以上即發(fā)生顯著的分解，故上述各種氣體都是氨、氮與氫的混合氣。混合氣在鋼件表面的催化作用下分解岀活 性氮原子，吸附并滲入鋼件表層。介質(zhì)的滲氮能力與氨分解程度有關(guān)。氣體摻氮常用設(shè)備為RJJ系列井式電爐。密封加熱罐常用1Cr18Ni9Ti不銹鋼制造。此種密封罐的缺點(diǎn)是壁對(duì)氨分解有觸媒作用，使用過(guò)程中使氨分解率失去控制，影響滲氮質(zhì)量。解決這一問(wèn)題的法是在新罐使用前空載通入含硫氣體 (H2S或S02)，或滴注CS2,于500600C保持24h，或在800860 'C空載保 溫24h

19、,可使罐壁的催化作用大幅度下降。采用搪瓷滲氮罐代替不銹鋼罐已進(jìn)入工業(yè)實(shí)用階段，后者色 完全消除了罐壁的催化作用。一般以提高金屬的耐磨性為主要目的，因此需要獲得高的表面硬度。它適用于38CrMoAI等滲氮鋼。滲氮后工件表面硬度可達(dá) HV8501200。滲氮溫度低，工件畸變小，可用于精度要求高、又有耐磨要求的 零件，如鏜床鏜桿和主軸、磨床主軸、氣缸套筒等。但由于滲氮層較薄，不適于承受重載的耐磨零件。圖1示出氨分解率對(duì)38CrMoAlA鋼滲氮處理(24h)后滲層深度和硬度的影響。00n20言、ttssllsM倦6 4 2O.0.O 000氮分解率廣鴨氨分解率和淒氮溫度對(duì)SSCrMoAIA鋼滲亂層深度

20、和硬度的夥響保溫24h）1 一硬度說(shuō)一滲層探度480650 C之間選擇。大多數(shù)鋼種氣體滲氮溫度因鋼種、滲層深度、硬度和性能指標(biāo)的不同要求在 的滲氮件在520560 'C處理，保溫時(shí)間主要取決于要求的滲層深度。經(jīng)氮化處理的制品具有優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性，其應(yīng)用圍：鉆頭、螺絲 攻、擠壓模、壓鑄模、鍛壓機(jī)用鍛造模、螺桿、連桿、曲軸、吸氣及排氣活門及齒輪凸輪等均有使用。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 520C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

21、用于滲層淺、畸變要求、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、不同時(shí)間進(jìn)行滲氮和擴(kuò)散。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 550700 C之間，保溫0.53小時(shí)，氨分解率為3570%,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。正常的氣體滲氮工件，表面呈銀灰色。有時(shí)，由于氧化也可能呈藍(lán)色或黃色，但一般不影響使用。以提高硬度和耐磨性的氮化通常滲氮溫度為500 520 C。停留時(shí)間取決于滲氮層所需要的厚度

22、，一般以0.01mm/h計(jì)算。因此為獲得0.250.65mm的厚度，所需要的時(shí)間約為 2060h。提高滲氮溫度，雖 然可以加速滲氮過(guò)程，但會(huì)使氮化物聚集、粗化，從而使零件表面層的硬度降低。對(duì)于提高硬度和耐磨性的氮化，在氮化時(shí)必須采用含Mo、A、V等元素的合金鋼，如 38CrMoAIA、38CrMoAA等鋼。這些鋼經(jīng)氮很后，在氮化層中含有各種合金氮化物，如：AIN、CrN、MoN、VN等。這些氮化物具有很高的硬度和穩(wěn)定性，并且均勻彌散地分布于鋼中，使鋼的氮化層具有很高的硬度和耐磨性。Cr還能提高鋼的淬透性，使大型零件在氮化前調(diào)質(zhì)時(shí)能得到均勻的機(jī)械性能。Mo還能細(xì)化晶粒，并降低鋼的第二類回火脆性。

23、如果用普通碳鋼，在氮化層中形成純氮化鐵，當(dāng)加熱到較高溫度時(shí)，易于分解聚集 粗化，不能獲得高硬度和高耐磨性?？垢g氮化溫度一般在 600 700C之間，分解率大致在 4070%圍，停留時(shí)間由15分鐘到4小時(shí)不等， 深度一般不超過(guò)0.05m m。對(duì)于抗腐蝕的氮化用鋼，可應(yīng)用任鋼種，都能獲得良好的效果。氣體氮化在實(shí)際應(yīng)用上遇到的問(wèn)題：適用于鋼制零件，但不能很好處理鑄鐵，特別不適合處理那些具有游墨的鑄鐵形成£相和Y相混合的化合層（Y相的含量取決于鋼材的成份：鋼中合金元素越少，丫'相占比例越大） 可以得到表面化合層深 12um,擴(kuò)散層深達(dá)0.2mm到0.6mm導(dǎo)致處理零件的變形極大滲層

24、均勻性不好表面硬度值低液體氮化（又名軟氮化）液體軟氮化主要不同是在氮化層里之有Fe3N £相，F(xiàn)e4Nr相存在而不含F(xiàn)e2N E相氮化物，E相化合物硬脆在氮化處理上是不良於韌性的氮化物，液體軟氮化的法是將被處理工件，先除銹，脫脂，預(yù)熱后再 置於氮化坩堝，坩堝是以 TF -1為主鹽劑，被加溫到 560600 C處理數(shù)分至數(shù)小時(shí)，依工件所受外力 負(fù)荷大小，而決定氮化層深度，在處理中，必須在坩堝底部通入一支空氣管以一定量之空氣氮化鹽劑分 解為CN或CNO，滲透擴(kuò)散至工作表面，使工件表面最外層化合物 89% wt的N及少量的C及擴(kuò)散層， 氮原子擴(kuò)散入a -Fe基地中使鋼件更具耐疲勞性，氮化期

25、間由於CNO之分解消耗，所以不斷要在 68小時(shí)處理中化驗(yàn)鹽劑成份，以便調(diào)整空氣量或加入新的鹽劑。液體軟氮化處理用的材料為鐵金屬，氮化后的表面硬度以含有Al，Cr，Mo，Ti元素者硬度較高，而其含金量愈多而氮化深度愈淺，如炭素鋼Hv 350650，不銹鋼Hv 10001200，氮化鋼Hv 8001100。液體軟氮化適用於耐磨及耐疲勞等汽車零件，縫衣機(jī)、照相機(jī)等如氣缸套處理，氣門閥處理、活塞 筒處理及不易變形的模具處。采用液體軟氮化的，西歐各國(guó)、美國(guó)、俄、日本、。液體氮化（優(yōu)點(diǎn)）它是一種較新的化學(xué)熱處理工藝，溫度不超過(guò)570 C，處理時(shí)間短，僅 1 3h;而且不要專用鋼材，試驗(yàn)表明：40Cr經(jīng)液體

26、氮化處理比一般淬火回火后的抗磨能力提高50%;鑄鐵經(jīng)液體氮化處理其抗磨能力提高更多。不僅如此，實(shí)踐證明：經(jīng)過(guò)液體氮化處理的零件，在耐疲勞性、耐 腐蝕性等面都有不同程度的提高；高速鋼刀具經(jīng)液體氮化處理，一般能提高使用壽命 20200% 3Cr2W8V 壓鑄模經(jīng)液體氮化處理后，可提高使用壽命35倍。液體氮化表層硬而不脆，并且具有一定的韌性，不容易發(fā)生剝現(xiàn)象。但是，液體氮化也有缺點(diǎn)：如它的氮化表層中的氮鐵化合物層厚度比較薄，僅僅只有0.01 0.02mm。國(guó)外多采用氰化鹽作原料液體氮化，國(guó)已改用無(wú)毒原料液體氮化。我國(guó)無(wú)毒液體氮化的配是：尿素40% 碳酸鈉30%氯化鉀20%,氫氧化鉀10%混合鹽溶點(diǎn)為

27、340 'C左右）。液體氮化雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于 溶鹽反應(yīng)有毒性，影響操作人員身體健康，廢鹽也不好處理。因此，與用越來(lái)越受到限制。（液體氮化）軟氮化實(shí)質(zhì)上是以滲氮為主的低溫氮碳共滲，鋼的氮原子滲入的同時(shí)，還有少量的碳原子滲入，其處理結(jié)果與一般氣體氮化相比，滲層硬度較氮化低，脆性較小，故稱為軟氮化。1、 軟氮化法分為：氣體軟氮化、液體軟氮化及固體軟氮化三大類。目前國(guó)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是氣體 軟氮化。氣體軟氮化是在含有活性氮、碳原子的氣氛中進(jìn)行低溫氮、碳共滲，常用的共滲介質(zhì)有尿素、甲酰胺、氨氣和三乙醇胺，它們?cè)谲浀瘻囟认掳l(fā)生熱分解反應(yīng)，產(chǎn)生活性氮、碳原子?；钚缘⑻荚颖还ぜ砻嫖?，

28、通過(guò)擴(kuò)散滲入工件表層，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 C,因該溫度下氮化層硬度值最高。氮化時(shí)間常為 2-3小時(shí)，因?yàn)槌^(guò) 2.5小時(shí)，隨時(shí)間延長(zhǎng)，氮化層深度增加很慢。2、軟氮化層組織和軟氮化特點(diǎn)：鋼經(jīng)軟氮化后，表面最外層可獲得幾微米至幾十微米的白亮層，它是由£相、Y相和含氮的滲碳體 Fe3 （ C，N）所組成，次層為的擴(kuò)散層，它主要是由Y相和£相組成。軟氮化具有以下特點(diǎn)：（1）、處理溫度低，時(shí)間短，工件變形小。（2）、不受鋼種限制，碳鋼、低合金鋼、工模具鋼、不銹鋼、鑄鐵及鐵基粉未冶金材料均可進(jìn)行軟氮化處 理。工件經(jīng)軟氮化后的表面硬度與氮化工藝

29、及材料有關(guān)。3、能顯著地提高工件的疲勞強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性。在干摩擦條件下還具有抗擦傷和抗咬合等性能。4、由于軟氮化層不存在脆性 E相，故氮化層硬而具有一定的韌性，不容易剝落。因此，目前生產(chǎn)中軟氮化巳廣泛應(yīng)用于模具、量具、刀具（如：高速鋼刀具）等、曲軸、齒輪、氣缸套、機(jī)械結(jié)構(gòu)件等耐磨工件的處理常見(jiàn)缺陷一、硬度偏低生產(chǎn)實(shí)踐中，工件滲氮（軟氮化）后其表面硬度有時(shí)達(dá)不到工藝規(guī)定的要求，輕者可以返工，重者則造成報(bào)廢。造成硬度偏低的原因是多面的：設(shè)備面：如系統(tǒng)漏氣造成氧化；材料：如材料選擇欠佳；前期熱處理：如基體硬度太低，表面脫碳重等；預(yù)先處理：如進(jìn)爐前的清潔式及清潔度。工藝面：如滲氮（軟氮化）溫度過(guò)高或過(guò)低，時(shí)間短或氮?jiǎng)莶蛔愕鹊取Ｋ跃唧w情況要具體分析，找準(zhǔn)原因，解決問(wèn)題。二、硬度和滲層不均勻裝爐式不當(dāng)；氣壓調(diào)節(jié)不當(dāng)；溫度不均；爐氣流不合理。三、變形過(guò)大變形是難以杜絕的，對(duì)易變形件，采取以下措施，有利于減小變形：滲氮（軟氮化）前應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定化處理；滲氮（軟氮化）過(guò)程中的升、降溫速度應(yīng)緩慢；保溫階段盡量使工件各處的溫度均勻一致。對(duì)變形要求格的工件，如果工藝可，盡可能采用較低的氮化（軟氮化）溫度。四、處觀質(zhì)量差滲氮（軟氮化）件岀爐后首先