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氮碳共滲使用的介質(zhì)必須能在工藝溫度下分解出活性 N、C 原子。軟氮化的過程與其他化學熱處理如滲碳和氮化法一樣,可分為三個階段 :
(1)軟氮化介質(zhì)的分解,產(chǎn)生活性碳原子和活性氮原子。
(2)分解出來的活性碳、氮原子被鋼鐵表層吸收,并且達到飽和狀態(tài)。
(3)鋼的表面層飽和的氮向內(nèi)層深處擴散。
常熟市支塘鎮(zhèn)金利泰機械設備廠,專業(yè)從事金屬制品的表面熱處理,精密氮化,碳氮共滲,不銹鋼發(fā)黑,QPQ鹽浴復合處理,高頻淬火等加工業(yè)務,為客戶提供專業(yè)的表面處理方案。
氮碳共滲工藝的優(yōu)點:
固體氮碳共滲工藝較少應用。早期使用的液體氮碳共滲主要是在青鹽和青酸鹽溶液中進行。由于青鹽有毒,公害嚴重,后來隨著研究出許多新的滲劑,它就慢慢地被其他滲劑代替了。
氣體氮碳共滲使用較廣,其氣源為C02 NH3,CO2與NH3的體積比為0.05:1。鋼在氮化后,不再需要進行淬火便具有很高的表面硬度大于HV850)及耐磨性。將工件置于密封的爐內(nèi)通入氣源進行處理,對沖裁模處理溫度為530~540℃,時間為1.3~3.5h,氮碳共滲后出爐空冷,模具硬度為65~68HRC,比淬火、回火熱處理工藝后的硬度提高4~5HRC。
碳氮共滲與氮碳共滲的區(qū)別
等離子氮化由于其溫度低、滲氮周期短(溫度為500-520℃,時間為12至15小時)組織由ε相、γ相組成,基本不含有脆性ζ相,從而使熱應力和組織應力大為降低,變形量小,不易開裂,可作為last工序。所以氮碳共滲時,特別是碳鋼一定采用快冷,如油冷,其原因也在此。氣體滲氮溫度一般為500~560℃,時間一般為30至50小時,采用氨氣(NH3)作滲氮介質(zhì),可以看出溫度雖然不高,但時間很長,其熱應力就大。組織由ε相、γ相組成,處理不好時有脆性ζ相。
氣體軟氨化(碳氮共滲)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。碳氮共滲與氮碳共滲的區(qū)別等離子氮化由于其溫度低、滲氮周期短(溫度為500-520℃,時間為12至15小時)組織由ε相、γ相組成,基本不含有脆性ζ相,從而使熱應力和組織應力大為降低,變形量小,不易開裂,可作為last工序。可以看出碳氮共滲的溫度較高,其組織由ε相、γ相和含氮的滲碳體Fe3 (C, N)所組成,所以熱應力和組織應力都較前兩者大,再者滲層薄,所以不能承受重載。但這種處理也有優(yōu)點,由于軟氮化層不存在脆性ζ相,故氮化層硬而具有一定的韌性,不容易剝落。