金屬熱處理加工中溫氣體碳氮共滲

還具有碳氮共滲在工件表面、爐壁和發(fā)熱體上不析出碳黑等特點(diǎn)。下面我們就來具體介紹一下金屬熱處理加工中溫氣體碳氮共滲工藝。

1、共滲介質(zhì)

現(xiàn)在生產(chǎn)中常見的共滲介質(zhì)有兩類。

(1)一種含有2%—10%氨氣的滲碳?xì)怏w。

(2)含碳氮的有機(jī)液體。

2、共滲溫度及時(shí)間

中溫氣體碳氮共滲工件的使用狀態(tài)和滲碳淬火相近，一般都是共滲后直接淬火。因此，盡管氮的滲入能降低臨界點(diǎn)，但考慮心部強(qiáng)度，一般共滲溫度仍選在該種鋼的Ac3點(diǎn)以上，接近于點(diǎn)Ac3的溫度。但溫度過高，滲層中氮含量急劇降低，其滲層與滲碳相近，且溫度提高，工件變形增大，因此失去碳氮共滲的意義。根據(jù)鋼種及使用性能一般碳氮共滲溫度為820—880℃。

3、碳氮共滲后的熱處理

碳氮共滲比滲碳溫度低，一般共滲后都采用直接淬火。因?yàn)榈臐B入，使過冷奧氏體穩(wěn)定性提高，故可采用冷卻能力較弱的淬火介質(zhì)，但應(yīng)考慮心部材料的淬透性。碳氮共滲后采用低溫回火。

4、碳氮共滲層的組織與性能

碳氮共滲層的組織取決于共滲層中碳、氮濃度，鋼種及共滲溫度。

一般中溫碳氮共滲層淬火組織，表面為馬氏體基底上彌散分布的碳氮化合物，向里為馬氏體加殘余奧氏體，殘余奧氏體量較多，馬氏體為高碳馬氏體，再往里殘余奧氏體量減少，馬氏體也逐漸由高碳馬氏體過渡到低碳馬氏體。

共滲層中碳氮含量強(qiáng)烈地影響了滲層組織。碳氮含量過高時(shí)，滲層表面會(huì)出現(xiàn)密集粗大條塊狀碳氮化合物，使?jié)B層變脆。如果出現(xiàn)空洞，一般都是由于滲層中含氮量過高，在碳氮共滲過程時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，由于碳濃度增高，發(fā)生氮化物分解及脫氮過程，原子氮變成分子氮而形成空洞。

滲層中含氮量過低，使?jié)B層過冷奧氏體穩(wěn)定性降低，淬火后在滲層中會(huì)出現(xiàn)屈氏體網(wǎng)，因此，滲層氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不應(yīng)低于0.1%。一般認(rèn)為中溫碳氮共滲層氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以0.3%—0.5%為宜。滲層中碳氮含量不同，組織不同，直接影響碳氮共滲層性能。