氮碳共渗是在液体渗氮基体上发展起来,所用盐浴是剧i毒的青盐。为了提高盐浴活性,促使渗氮和渗碳过程加速,通入空气或氧气,即产生氧化过程加大氮和碳原子的活性。由于青盐引起严重公害,又发展为加尿素为主要成分的氮碳共渗,虽然不用青盐,但盐浴仍有青酸根,且使用过程盐浴成分不稳定,因而液体氮碳共渗工艺的应用受到限制。气体氮碳共渗工艺由于其处理温度低(一般500-600℃),以渗氮为主、渗碳为辅,同时渗后的性能比单一渗氮或渗碳更理想,因而使用较广泛。生产实践证明,氮碳共渗温度采用560-570℃为佳,快冷比缓冷硬度有较大提高(约高出10HRC以上)。
渗层***与性能:
氮碳共渗***由化合物层和扩散层组成。
一般,化合物层厚度约2~25μm。
1.化合物层氮碳共渗层外层在硝i酸酒精腐蚀以后发亮,几乎看不出***。其组成相将随钢种而变。
碳钢中化合物层是由Fe2~3N、FexCyNz、Fe4N和Fe3C相组成,而合金钢中化合物层是含Cr、Mo、AI等氮化物和合金氮碳化合物组成。
2.扩散层
连接在化合物层下的是氮碳共渗层的其余部分,大多呈界限清晰的明显过渡形式,其组成也随钢种而变。
碳钢中扩散层是由α-Fe、Fe4N、Fe3(CN)组成,而合金钢除α-Fe、Fe4N外,还由合金氮化物(如AlN、CrN、MoN等)与(FeMe)3(N、C)组成。
氮碳共渗使用的介质必须能在工艺温度下分解出活性 N、C 原子。软氮化的过程与其他化学热处理如渗碳和氮化法一样,可分为三个阶段 :
(1)软氮化介质的分解,产生活性碳原子和活性氮原子。
(2)分解出来的活性碳、氮原子被钢铁表层吸收,并且达到饱和状态。
(3)钢的表面层饱和的氮向内层深处扩散。
常熟市支塘镇金利泰机械设备厂,***从事金属制品的表面热处理,精密氮化,碳氮共渗,不锈钢发黑,QPQ盐浴复合处理,高频淬火等加工业务,为客户提供***的表面处理方案。
碳氮共渗与氮碳共渗的区别
等离子氮化由于其温度低、渗氮周期短(温度为500-520℃,时间为12至15小时)***由ε相、γ相组成,基本不含有脆性ζ相,从而使热应力和***应力大为降低,变形量小,不易开裂,可作为last工序。气体渗氮温度一般为500~560℃,时间一般为30至50小时,采用氨气(NH3)作渗氮介质,可以看出温度虽然不高,但时间很长,其热应力就大。***由ε相、γ相组成,处理不好时有脆性ζ相。但这种处理也有优点,由于软氮化层不存在脆性ζ相,故氮化层硬而具有一定的韧性,不容易剥落。
气体软氨化(碳氮共渗)温度常用560-570℃,因该温度下氮化层硬度值较高。氮化时间常为2-3小时,因为超过2.5小时,随时间延长,氮化层深度增加很慢。可以看出碳氮共渗的温度较高,其***由ε相、γ相和含氮的渗碳体Fe3 (C, N)所组成,所以热应力和***应力都较前两者大,再者渗层薄,所以不能承受重载。但这种处理也有优点,由于软氮化层不存在脆性ζ相,故氮化层硬而具有一定的韧性,不容易剥落。5h,氮碳共渗后出炉空冷,模具硬度为65~68HRC,比淬火、回火热处理工艺后的硬度提高4~5HRC。
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