熱處理知識(shí)-滲碳和滲氮

熱處理知識(shí)——滲碳與滲氮熱處理在機(jī)械制造業(yè)中占有舉足輕重的作用，乍為機(jī)械從業(yè)人員，自身要具備較為全面的熱處理知識(shí)，這對(duì)于我們的日常工作尤為重要。首先我們先簡要介紹熱處理的目的及分類，本文重點(diǎn)掌握滲碳和滲氮這兩熱處理的種方式。?熱處理的消除毛坯（如鑄件/鍛件）中的組織缺陷，肖除半成品或焊接件殘余應(yīng)力，改善零部件工藝性能，最主要的是熱處理能夠提高材料的力學(xué)性能，滿足其在各種應(yīng)用場合的功能和壽命要求。熱處理的分類：常用的熱處理可分為如下三大類：1、普通熱處理（正火、退火、淬火、回火。也就是我們常說的“四把火”）2、表面淬火（感應(yīng)淬火、火焰淬火、激光淬火）3、化學(xué)熱處理（滲碳、滲氮、碳氮共滲）對(duì)于熱處理，大家可以這樣來簡化描述：都是由加熱、保溫、冷卻三個(gè)階段

組成。不同熱處理方法區(qū)別就在于這三個(gè)階段，加熱方式，加熱溫度或者加熱的速度不同；保溫方式，保溫環(huán)境或者保溫時(shí)間不同等；冷卻的速度及冷卻的環(huán)境不同等。進(jìn)入正文，主要介紹滲碳和滲氮滲碳定義：把零部件置于滲碳介質(zhì)中，加熱到單相奧氏體區(qū)，保溫一定時(shí)間，使碳原子滲入鋼表層的化學(xué)熱處理工藝。:使零件表面具有高硬度、耐磨及疲勞極限，心部具有較高的強(qiáng)度和韌性。常用鋼種：含碳量0.1%-0.25%的碳鋼或合金(即低碳鋼和低碳合金鋼)滲碳方法：常用的氣體滲碳法：工件置于密閉的加熱爐中，滴入煤油、丙酮、甲苯等在高溫(900-950°C)下分解出CO、C02、CH4等，氣體再分解出活性碳原子，隨后活性碳原子溶于高溫奧氏體中/隨著時(shí)間進(jìn)行/碳原子逐漸向內(nèi)擴(kuò)散，深度主要取決于保溫時(shí)間，可大約按0.2mm/h的速度近似計(jì)算。

井式氣體滲哪1井式氣體滲哪1關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)：1） 表面含碳量最好在0.85%-1.05%內(nèi)，若含碳量過低，淬火、低溫回火后得至啲回火馬氏體，含碳量較低，硬度低，耐磨性差。2） 在一定的滲碳層深度范圍內(nèi)，隨滲碳層深度的增加，疲勞極限、抗彎強(qiáng)度及耐磨性都將增加，但滲碳層深度超過一定限度后，疲勞極限反隨著滲碳層深度的增加而降低。滲碳層深度t可根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式參考:軸類D=(0.1-0.2)R半徑R齒輪D=(0.2-0.3)m模數(shù)m薄片工件D=(0.2-0.3)t厚度t趣齒輪3）若滲碳工件上有不允許高硬度的部位（如裝配孔等），需在圖紙上標(biāo)注或技術(shù)要求中注明，該部位可采用鍍銅來防止?jié)B碳；或者多留加工余量，在滲碳后、淬火前切去該部分余量（在淬火前該滲碳層硬度未增加，易于加工）4）工件滲碳后必須進(jìn)行熱處理，這是因?yàn)椋旱谝?，表層組織在緩冷后的組織是珠光體+滲碳網(wǎng)體（共析成分為珠光體），未達(dá)到表面硬而耐磨的要求（目的是生成馬氏體）。第二，在900-950長時(shí)間保溫，奧氏體晶粒粗化，使?jié)B碳件性能降低。所以需要進(jìn)行淬火及低溫回火處理。920-10勢I85M-1.20%033-0.5右920-10勢I85M-1.20%033-0.5右?了I||碳勢：0.85%滲氮定義：在一定溫度下，使活性氮原子滲入工件表面的化學(xué)熱處理工藝。提高工件表面硬度、耐磨性、疲勞極限和耐蝕性。常用鋼種：38CrMoAIA（最典型的氮化用鋼）滲氮方法：常用的氣體滲氮法:通常在預(yù)先已排除了空氣的爐內(nèi)進(jìn)行，把工件放在爐內(nèi)加熱，并通入氨氣，氨氣在380°C以上就能分解出氮原子，活性氮原子滲入工件表面，隨著滲氮時(shí)間增長，氮原子逐漸往里擴(kuò)散，獲得一定深度的滲氮層。常用的氣體滲氮溫度為550-570°C，滲氮時(shí)間取決于所需的滲氮層深度，大約按O.°1mm/h的速度來近似計(jì)算，相比較滲碳工藝，氣體滲氮的生產(chǎn)周期很長。氣幅溜 離子氮僻關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)：）硬度比滲碳層高，硬度可達(dá)950-1200HV（相當(dāng)于HRC68-72），并且具有良好的熱硬性，可以保持到600-650。C而不明顯下降。）滲氮后鋼的疲勞極限可提高15%-35%。這是由于滲氮后表層組織變化，體積增大，產(chǎn)生了殘余壓應(yīng)力。

）滲氮層表面的氮化物具有很高的耐腐蝕能力，所以滲氮后不需要其他防腐蝕表面處理。滲85零件表面4） 滲氮處理后，工件變形小，這是由于滲氮溫度低，而且滲氮后又不需要進(jìn)行其他熱處理，對(duì)于一般精度要求的工件，滲氮處理后，不需再加工，如T型槽，導(dǎo)軌槽等，但對(duì)于高精度零部件，可進(jìn)行精磨或研磨、拋光等。5） 合金鋼中，很多合金元素可形成各種氮化物，如AIN