鋼的熱處理--軟氮化

鋼的熱處理--軟氮化

為了縮短氮化周期，并使氮化工藝不受鋼種的限制，在近一、二十年間在原氮化工藝基礎(chǔ)上發(fā)展了軟氮化和離子氮化兩種新氮化工藝

軟氮化實質(zhì)上是以滲氮為主的低溫碳氮共滲，鋼的氮原子滲及的同時，還有少量的碳原子滲入，其處理結(jié)果與前述一般氣體氮相比，滲層硬度較低，脆性較小，故稱為軟氮化。

1.軟氮化方法，軟氮化方法分為氣體軟氮化和液體軟氮化兩大類。目前國內(nèi)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是氣體軟氮化。<,br>氣體軟氮化是在含有活性碳、氮原子的氣氛中進行低溫碳、氮共滲，常用的共滲介質(zhì)有尿素、甲酰胺和三乙醇胺，它們在軟氮化溫度下發(fā)生熱分解反應(yīng)，產(chǎn)生活性碳、氮原子。

活性碳、氮原子被工件表面吸收，通過擴散滲入工件表層，從而獲得以氮為主的碳氮共滲層。

氣體軟氮化溫度常用560-570℃，因該溫度下氮化層硬度值較高。氮化時間常為2-3小時，因為超過2.5小時，隨時間延長，氮化層深度增加很慢。

2正火爐軟氮化層組織和軟氮化特點：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層，它是由ε相、γ`相和含氮的滲碳體Fe3（C，N）所組成，次層為0。3-0。4毫米的擴散層，它主要是由γ`相和ε相組成。

軟氮化具有以下特點：

(1)處理溫度低，時間短，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行軟氮化處理。工件經(jīng)軟氮化后的表面硬度與氮化工藝及材料有關(guān)。

3.能顯著地提高工件的疲勞極限、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ξ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、高速鋼刀具、曲軸、齒輪、氣缸套等耐磨工件的處理。

應(yīng)注意的是，氣體軟氮化目前存在問題是表層中鐵氮化合物層厚度較?。?.01-0.02mm），且氮化層硬度梯度較陡，故不宜在重載條件下工作。另外，在氮化過程中，爐中會產(chǎn)生HCN這種有毒氣體，因此生產(chǎn)中要注意設(shè)備的密封，以免托輥式網(wǎng)帶爐爐氣漏出污染環(huán)境。