氮化處理的工藝

1、氮化包括氣體氮化、輝光離子氮化和軟氮化，軟氮化是一種通俗的叫法，嚴(yán)格的講，軟氮化 是一種以滲氮為主的低溫氮碳共滲，主要特點是滲速快（2-4h）,但滲層薄（一般在0.4以 下），滲層梯度陡，硬度并不低，如果是液體氮化，硬度甚至略高于氣體氮化。氣體氮化可以做到深滲層，它的硬度梯度緩，比軟氮化承受的載荷高，外觀漂亮，缺 點是周期長，表而有脆性相，一般要有一道精加工（加工余量很小，一般1絲到2絲）。輝光離子氮化有氣體氮化的優(yōu)點，在0.4 mm滲層以下，滲速比氣體氮化快的多，而且 表面不會有脆性相，可以局部氮化，缺點是成本略髙，對形狀復(fù)雜或帶長孔的工件效果不好。變形方而應(yīng)該是輝光離子氮化變形最小，實際中

2、相差很小，很多時候幾乎一樣 氮化包括氣體氮化、輝光離子氮化和軟氮化，軟氮化是一種通俗的叫法，嚴(yán)格的講，軟氮化 是一種以滲氮為主的低溫氮碳共滲，主要特點是滲速快（2-4h）,但滲層?。ㄒ话阍?.4以下）, 滲層梯度陡，硬度并不低，如果是液體氮化，硬度甚至略高于氣體氮化。氣體氮化可以做到深滲層，它的理度梯度燙，比軟氮化承受的栽荷髙，外觀漂亮，缺 點曼周期長，裘面有脆性相，一般要有一道精加工（加工余量很小，一般1絲到2絲）。輝光離于氮化有氣體氮化的優(yōu)點，在0.4 mm滲層以下，滲速比氣體氮化快的多，而且 裘面不會有脆性相，可以局部氮化，缺點是成本路高，對形狀復(fù)雜或帶長孔的工件效杲不好。交形方面應(yīng)該是

3、輝光離子氮化交形最小，實際中相差很小，很多時侯幾乎一樣。軟氮化實質(zhì)上是以滲氮為主的低溫氮碳共滲，鋼的氮原于滲入的同時，還有少量的碳 原于滲入，其處理結(jié)杲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、軟氮化方法分為：氣體軟氮化、液體軟氮化氏同體軟氮化三大類。目前國內(nèi)生產(chǎn)中應(yīng)用 晟廣泛的繪氣體軟氮化。氣體軟氮化畏在含有活性氮、碳原于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、氨氣和三乙醇胺，它們在軟氮化遍度下發(fā)生熱分解反應(yīng)， 產(chǎn)生活性氮、碳原子?；钚缘?、碳原子被工件表面吹收，通過擴散滲入工件表層，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&

4、#176;C ,因該溫度下氮化層硬度值最高。氮化時間常為2-3小 時，丙為超過2.5小時，隨時間延長，氮化層深度增加很慢。2、軟氮化層組織和軟氮化特點：鋼經(jīng)軟氮化后，表而晟外層可獲得幾微米至幾十微米的白 亮層，它是由£相、Y'相和含氮的滲碳體斤3 （C, N）所組成，次層為的擴散層，它主要是 由Y、相和3相組成。軟氮化具有以下特點：、處理溫度低，時間想，工件芟形小。、不受鋼種限制，碳鋼、低合金鋼、工模具鋼、不銹鋼、鑄鐵71鐵基粉來冶金材料均可 進行軟氮化處理。工件經(jīng)軟氮化后的衰而硬度與氮化工藝此材料有關(guān)。3、能顯著地提高工件的疲勞強度、耐磨性和耐腐蝕性。在干摩捺條件下還具有抗

5、捺傷和抗 咬合等性能。4、由于軟氮化層不存在脆性壬相，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、機械結(jié)構(gòu)件等耐層工件的處理。與滲氮區(qū)別主要是：1. 在一定遍度下向試件表面滲入氮、碳，以滲氮為主，但非單純滲氮。2處理時間比氮化短。3其表面白層相比滲氮白層而官脆性要小。4軟氮化應(yīng)用的材料比較廣泛。5軟氮化比普通氮化周期短，遍度略低，因此更形更小，但硬度和氮化層厚度略差，且氣體軟氮化無焉1,硬氮化：學(xué)名滲氮'，也有人稱為常規(guī)氮化。滲入鋼喪而的是單一的氮元素，在 方法上有氣體法和離子法等。對于結(jié)構(gòu)家件逋

6、常選用的鋼種為含洛、鋼、鈦、鋁等合金元素 的專用鋼，也有在其它鋼種上進行滲氮的，例如不銹鋼、模具鋼等。滲氮處理的溫度通常在 48O54OeC范圍（氏要保持工件的心部的調(diào)質(zhì)硬度又要便滲氮層的理度達到要求值），處理 的時間按照要求深廈不同，一般為1570小時，甚至更長。滲氮的疥眼點是希望獲得較深 厚度（O.lO.65mm,也有要求更深一些的）具有高硬度的呈彌敬狀的合金氮化物層（即擴敬 層），對于出現(xiàn)外喪層的化合物層（白亮層）則希望盡可能的淺簿，甚至希望沒有。2, 軟氮化：學(xué)名氮碳共滲'，早期把蘇聯(lián)（俄羅斯）的液體法翻譯為低溫範(fàn)化'。 現(xiàn)在國內(nèi)流行的有氣體法、無（低）壽液體法和離子法

7、。滲入鋼表而的元素以氮'為主， 同時添加了 碳。碳的加入便表而化合物層（白亮層）的形成和性能得到某些甚至是明顯 的改善。這里要強調(diào)一下，和滲氮不同的地方是：氮碳共滲的著眼點是希望獲得一定厚度（一 般為102（）円巧 也有要求20pm以上的，目前實驗室里據(jù)稱在碳素鋼上曾經(jīng)達到的厚度為 110pm）理度高、腕性小、沒有或很少疏松等性能優(yōu)良的白亮層，至于次表而的擴散層，按 照鋼種和使用要求不同雖然有時需要作某些調(diào)整，但處于次要地位了。氮碳共滲的適用廣泛, 幾乎覆羔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）,處理的時間一般為26小時，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（512pm）o為了增強和改善白亮層的性能，我國的熱處理工作者還采用了在滲氮的同 時又單獨或組合添加確、義、硫、稀土等元素，做了大量的工作，并且大都不同程度的取得